Методически указания за оразмеряване на вентилацията на пътни тунели Основни положения


Загуба на налягане и необходима депресия за нейното преодоляване



страница3/3
Дата12.11.2017
Размер0.73 Mb.
#34426
1   2   3

4. Загуба на налягане и необходима депресия за нейното преодоляване


Конструкцията на тунелите трябва да е аеродинамична (гладки стени, плавна промяна на сечението особено при порталите и аварийните входове/изходи), за да се реализират по-малки загуби при движението на въздуха. Независимо от избраната вентилационна система се отчита влиянието на естествени фактори, довеждащи до хидравлични загуби или създаващи положителна или отрицателна депресия.

  • hлз - линейни загуби от триене на въздуха в стените на тунела;

  • hм - местни съпротивления;

а също и променливи по посока и големина депресии (напор) [Pa]:

  • hт - естествена (топлинна) тяга, причинена от разликата между температурите на въздуха вън и вътре в тунела;

  • hб - барометричен напор, в резултат от разликата в барометричното налягане при двата портала;

  • hв - въздушен напор от вятъра при порталите

  • hпс - бутален ефект на движещите се превозни средства

Тези величини се определят по зависимостите, дадени по-долу:


4.1. Линейни загуби на налягане


(8.1-9)

Като се замести d с израза за еквивалентен диаметър и скоростта с се получава:


(8.1-9а)

където:


- безразмерен коефициент на линейно съпротивление [-];

- плътност на въздуха в участъка [kg/m3];

- дължина на участъка [m];

П - периметърът на тунела [m];

- светлото сечение на тунела [m2];

- скоростта на въздушния поток [m/s];

- дебит на въздушния поток (количество въздух), протичащ през участъка [m3/s].

4.2. Загуби от местни съпротивления


(8.1-10)

където: е сумата на безразмерните коефициенти на местните съпротивления по трасето (за вход, за изход, за завой и за други промени на геометричните характеристики на вентилационния път [-]


4.3. Естествена (топлинна) тяга

(8.1-11)

където:


е плътността на въздуха извън и вътре в тунела при съответните температури [kg/m3];

- денивелацията между порталите [m];

земно ускорение [m/s2].

В зависимост от знака на разликата естествената тяга сменя посоката си. При положителен знак действа от по-ниския към по-високия портал, което се явява обикновено зимно време. През лятото, когато посоката е обратна.


4.4. Барометричeн напор

(8.1-12)

където: - разлика в барометричното налагане между двата портала [Pa]


Барометричният напор възниква при дълги тунели, пресичащи достатъчно високи водораздели от двете страни на които метеорологичните условия могат да бъдат различни.
4.5. Напор на вятъра

Зависи от разположението на порталите спрямо посоката на преобладаващите ветрове:



(8.1-13)

където:  е плътността на въздуха при температура t0C, [kg/m3];

Vв – скоростта на вятъра , m/s;

 – ъгълът, който сключва посоката на вятъра с оста на тунела [deg].


4.6. Бутален ефект на движещите се превозни средства

При двупосочно движение се изчислява по зависимостта:



(8.1-14)

При еднопосочно движение – по зависимостта:



(8.1-14а)

където: е площта на превозното средство, m2



- скоростта на въздушния поток [m/s]

Vt – скоростта на трафика [m/s]


Общата депресия, отчитаща положителното/отрицателното действие на местните и линейните съпротивления, топлинната тяга, барометричния и гравитационен напор и действието на вятъра се определя по зависимостта:

(8.1-15)

5. Kритичнa скорост


Скорост на въздушното течение в тунела, при която не се допуска обратно разпространение на дима от пожар в тунела.

(8.1-16)

(8.1-16а)

(8.1-16б)

където: H е височината на тунела, m;

Qc – проектната мощност на пожара, kW;

Cp – топлинния капацитет на въздуха при постоянно налягане, J/(kg K);

Fr – критерият на Фруд [-]

e разликата между плътността на въздуха и плътността на горещите пожарни газове ;

u – скорост на течението, m/s;

St – светлото сечение на тунела, m2;

Tf – температурата на пожарните газове, К

T – температурата на въздуха, достигащ до пожарното огнище, К

наклон [%]



6. Преизчисляване към стандартни условия и преминаване от ppm в mg/m3


Стандартни условия: t= 20 оС (293К) и Р= 760 mmHg

От ppm в mg/m3 се преминава по зависимостта:



(8.1-17)

kъдето: при стандартни условия;

GMW – молекулната маса на газовия компонент (GWM на CO = 12 + 16 = 28g/mol);

Преизчисляването към стандартни условия се извършва чрез корекция на текущите температура и налягане към стандартните, а именно:


(8.1-18)

където: T2[K] и P2[mmHg] са температурата и налягането, при които е взета пробата и е определена концeнтрацията на газа.


Обемните дебити се приравняват към стандартни условия по израза:

(8.1-19)

където е стандартната плътност (на въздуха 1,2 )



- плътността на въздуха по време на измерването,

- измереният дебит, m3/s

Литература:

[1] Road Tunnels: Vehicle Emissions and Air Demand for Ventilation, PIARC Technical Committee C4 Road Tunnel Operation, 2012RO5EN, ISBN 2-84060-269-5.




П8.1-




Сподели с приятели:
1   2   3




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница