Тепло-массообменные процессы в подземных сооружениях станции закрытого типа метрополитена с двухпутным тоннелем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.20, кандидат наук Кияница Лаврентий Александрович

• Кияница Лаврентий Александрович
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Кияница Лаврентий Александрович

Введение

Глава 1. Анализ и обзор отечественной и зарубежной практики строительства и вентиляции линий метрополитенов

1.1. Требования к внутренним параметрам микроклимата в пассажирских

помещениях станции закрытого типа

1.2. Выводы и задачи диссертационного исследования

Глава 2. Закономерности процессов теплообмена между путевым отсеком и станцией закрытого типа

2.1. Обзор и анализ существующих методик расчета величины

тепловыделений от подвижного состава метрополитена

2.1.1. Методика определения величины тепловыделений от подвижного состава через закон сохранения энергии

2.1.2. Методика определения тепловыделений от подвижного состава

через удельный расход электроэнергии

2.1.3. Сравнением методик

2.2. Зависимости распределения тепловыделений от подвижного состава

по длине линии метрополитена

2.3. Проверка модели обтекания поездов метрополитена встречным потоком воздуха

2.4. Зависимости теплообмена между пассажирскими помещениями станции закрытого типа и двухпутным тоннелем через разделительную перегородку

2.5. Выводы по главе

Глава 3. Тепло-влажностный баланс станции закрытого типа и

определение расчетных расходов воздуха

3.1. Определение количества выделяющейся теплоты, влаги и СО2 в

пассажирских помещениях станции закрытого типа

3.1.1. Тепловыделения, влаговыделения и выделения СО2 от пассажиров

и персонала

3.1.2. Тепловыделения от эскалаторов

3.1.3. Тепловыделения от стационарного оборудования, кабельных коллекторов и систем освещения

3.1.4. Теплообмен пассажирских помещений станции закрытого типа с грунтовым массивом

3.2. Определение общих тепло-влагопоступлений и поступления СО2 на станции в течение года

3.3. Определение требуемых расходов воздуха в пассажирских помещениях станции закрытого типа

3.4. Выводы по главе

Глава 4. Обоснование аэродинамических параметров оборудования и разработка режимов проветривания системы раздельной вентиляции с рециркуляцией станции закрытого типа

4.1. Определение максимально допустимой доли рециркуляции

тоннельного воздуха на станцию

4.2. Определение фактических параметров микроклимата на станции закрытого типа при работе системы раздельной вентиляции

4.3. Определение аэродинамического сопротивления вентиляционной

сети

4.4. Работа системы вентиляции в штатном и аварийном режимах

проветривания

4.4.1. Штатный режим проветривания

4.4.2. Аварийный режим проветривания

4.4.3. Требования к рабочим аэродинамическим параметрам вентиляторов

4.5. Выводы по главе

Заключение

Список литературы

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Тепло-массообменные процессы в подземных сооружениях станции закрытого типа метрополитена с двухпутным тоннелем»

Введение

1. Актуальность темы: Как вид городского транспорта, метрополитен практически не имеет альтернативы в современном мегаполисе. Помимо основной -транспортной - функции метрополитен является важным элементом инженерной защиты населения в крупных городах. К подземным сооружениям метрополитена предъявляются нормативные санитарно-гигиенические требования по обеспечению параметров внутреннего микроклимата (температура воздуха, относительная влажность воздуха и т. д.) в местах пребывания людей. Поддержание параметров внутреннего микроклимата на станциях и в тоннелях в допустимом диапазоне значений - первая из двух важнейших задач системы вентиляции метрополитенов. Вторая задача вентиляции - обеспечение аварийных режимов проветривания при пожарах, авариях и террористических актах.

Современные тенденции строительства линий метрополитена свидетельствуют об увеличении доли возведения станций закрытого типа с двухпутными тоннелями в общем объеме строительства. Подтверждением тому служат конструктивные решения проектируемых и строящихся станций и тоннелей г. Москвы, Новосибирска и Екатеринбурга (Кожуховская линия в г. Москва - двухпутные тоннели, станция «Гусинобродская» в г. Новосибирск - закрытого типа с двухпутным тоннелем, вторая линия Екатеринбургского метрополитена - станции закрытого типа и двухпутные тоннели). Станция закрытого типа имеет конструктивную особенность, а именно наличие разделительной перегородки между путевым отсеком и пассажирской платформой. Учитывая, что к температуре воздуха на станции и в тоннеле предъявляются различные требования, рабочие параметры системы вентиляции и требования к вентиляционному оборудованию отличаются от аналогичных параметров для систем проветривания станций без разделительных перегородок. Опыт эксплуатации станций закрытого типа мелкого заложения в условиях резкоконтинентального климата России отсутствует, поэтому возникает необходимость в разработке новых методик проектирования систем вентиляции станций закрытого типа с двухпутными тоннелями мелкого заложения.

При организации проветривания станций закрытого типа существует ряд нерешенных проблем, таких как: тепловое и аэродинамическое влияние воздушных потоков в тоннеле на микроклимат в пассажирских помещениях; теплообменные процессы и тепловой баланс на станции закрытого типа; требования к аэродинамическим параметрам работы станционного вентиляционного оборудования; определение наиболее рациональных схем проветривания. Все вышеизложенное свидетельствует об актуальности и позволяет сформулировать цель диссертационного исследования.

2. Целью диссертационной работы является разработка методики определения составляющих теплового, влажностного, газового балансов и требований к аэродинамическим параметрам системы вентиляции подземных сооружений станции закрытого типа метрополитена мелкого заложения с двухпутным тоннелем в условиях резко-континентального климата.

3. Идея работы состоит в использовании теплоизбытков в двухпутном тоннеле метрополитена для восполнения теплонедостатков в пассажирских помещениях станции закрытого типа при помощи системы раздельного проветривания станции и тоннеля только пристанционными вентиляционными камерами с рециркуляцией тоннельного воздуха на станцию.

4. Задачи исследования:

1. Определить закономерности процесса тепловыделений от поездов подвижного состава метрополитена по длине двухпутного тоннеля.

2. Определить закономерности тепломассопереноса между путевым отсеком двухпутного тоннеля и пассажирскими помещениями станции закрытого типа.

3. Исследовать теплообменные процессы в подземных пассажирских помещениях станции закрытого типа метрополитена с двухпутным тоннелем для определения требуемых расходов воздуха и режимов проветривания.

4. Разработать систему вентиляции подземных сооружений станции закрытого типа метрополитена с двухпутным тоннелем и обосновать требования к аэродинамическим параметрам системы вентиляции при раздельном проветривании пассажирских помещений станции и перегонного тоннеля.

5. Методы исследования включают проведение теоретических исследований воздухораспределения на станциях закрытого типа и в двухпутных тоннелях метрополитена посредством математического моделирования аэротермодинамических процессов с применением теории графов и методов вычислительной гидродинамики и теплообмена.

6. Основные научные положения, защищаемые автором:

- тепловыделения от подвижного состава метрополитена на участке двухпутного тоннеля между станциями превосходят по величине тепловыделения от подвижного состава в окрестностях станции, определяются дробно рациональной функцией от времени движения поезда по участку, и составляют от 56,6 % до 87,4 % от общих тепловыделений для межстанционных участков двухпутных тоннелей длиной от 0,5 км до 3 км;

- конвективная составляющая теплового потока из путевого отсека на станцию при стоянке поезда в путевом отсеке линейно зависит от средней скорости теплого воздуха в сечении дверного проема разделительной перегородки путевого отсека и станции, которая в свою очередь линейно зависит от разности температур воздуха в путевом отсеке и на станции;

- в течение года величина избыточного теплового потока в пассажирских помещениях станции закрытого типа мелкого заложения носит циклический знакопеременный характер, при этом, в зависимости от времени года, коэффициента температуропроводности грунта, глубины заложения и частоты движения поездов максимальные теплоизбытки на станции достигают 96 кВт, а максимальные тепло-недостатки 175 кВт;

- требуемые аэродинамические параметры вентиляционных камер системы раздельной вентиляции станции закрытого типа и двухпутного тоннеля с рециркуляцией воздуха находятся для штатных режимов в интервале расходов от 74 м3/с до 109 м3/с при необходимом полном давлении от 1120 Па до 1320 Па, для аварийных режимов не менее 119 м3/с и полном давлении не менее 1070 Па.

7. Достоверность научных результатов, выводов, рекомендаций обеспечивается сходимостью с результатами натурных экспериментов и достаточным

объемом результатов математического моделирования по исследованию воздухо-распределения на станции закрытого типа с двухпутным тоннелем.

8. Научная новизна диссертации заключается в том, что:

- выявлено, что зависимость между тепловыделениями от ходовой части поезда в межстанционном участке двухпутного тоннеля и временем движения поезда по участку описывается дробно-рациональной функцией;

- определено, что конвективная составляющая теплового потока из путевого отсека на станцию при стоянке поезда в путевом отсеке линейно зависит от средней скорости теплого воздуха в сечении дверного проема разделительной перегородки путевого отсека и станции, которая в свою очередь линейно зависит от разности температур воздуха в путевом отсеке и на станции;

- выявлено, что величина избыточного теплового потока в пассажирских помещениях станции закрытого типа мелкого заложения носит циклический знакопеременный характер, при этом, с увеличением глубины заложения с 1 м до 25 м максимальные теплонедостатки в течение года на станции монотонно уменьшаются от 175 кВт до 48 кВт, а максимальные теплоизбытки увеличиваются с 69 кВт до 96 кВт с локальными экстремумами при глубинах заложения 3 и 6 м;

- обоснованы требуемые аэродинамические параметры вентиляционных камер системы вентиляции станции закрытого типа метрополитена с двухпутным тоннелем мелкого заложения в штатном и аварийном режимах проветривания при раздельном проветривании с рециркуляцией подземных сооружений станции и тоннеля без устройства перегонных вентиляционных камер.

9. Личный вклад автора состоит в: обобщении известных результатов; разработке термо-аэродинамической математической модели станции закрытого типа с двухпутным тоннелем; проведении вычислительных экспериментов по исследованию воздухораспределения на станции закрытого типа; обработке и анализе результатов вычислительных и натурных экспериментов.

10. Практическая ценность заключается в создании методики расчета системы раздельной вентиляции метрополитена с двухпутным тоннелем и станциями закрытого типа для работы в штатных и аварийных ситуациях.

11. Реализация работы. Методика расчета системы раздельной вентиляции метрополитена с двухпутным тоннелем и станциями закрытого типа для работы в штатных и аварийных ситуациях передана: для использования в учебном процессе в Сибирский государственный университет путей сообщения; для проектирования линий метрополитена в НП «АВОК-Сибирь».

12. Апробация работы. Основные положения диссертации и ее отдельные результаты были представлены на Международном научном симпозиуме «Неделя горняка» (2015, 2016, 2017, 2018, Москва), всероссийской научно-технической конференции «Актуальные вопросы строительства» (2015, 2016, 2017, 2018, Новосибирск), всероссийской научной конференции «Горняцкая смена» (2015, 2017, Новосибирск), всероссийской конференции «Проблемы развития горных наук и горнодобывающей промышленности» (2016, Новосибирск), международной научно-практической конференции «Повышение надежности и безопасности транспортных сооружений и коммуникаций» (2016, Саратов), международной научно-практической конференции «Транспорт России: проблемы и перспективы» (2016, Санкт-Петербург), Международной конференции «16th international multidisciplmary scientific geoconference SGEM 2016» (2016, Альбена, Болгария), всероссийской конференции «Энергосбережение и энергоэффективность на промышленных предприятиях и в жилищно-коммунальном хозяйстве» (2016, Новосибирск), международной выставке и научном конгрессе «Интерэкспо ГЕО-Сибирь» (2017, 2018, Новосибирск).

13. Публикации. Основное содержание опубликовано в 15 печатных работах, из них 4 - в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.

14. Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и приложений, общим объемом 194 страницы машинописного текста, и содержит 24 таблицы, 76 рисунков, список литературы из 85 источников и 5 приложений.

Глава 1. Анализ и обзор отечественной и зарубежной практики строительства и вентиляции линий метрополитенов

Метрополитен является основным видом городского транспорта современного мегаполиса, который в состоянии справиться с постоянно растущим пассажиропотоком. Помимо основной - транспортной функции - метрополитен является важнейшим элементом инженерной защиты населения в крупных городах, выполняя функцию гражданской обороны. Таким образом, метрополитен является важной составляющей инфраструктуры крупных городов не только в социальном аспекте, как вид городского транспорта, но и как элемент национальной безопасности.

В России под термином «метрополитен» понимается рельсовый транспорт на электрической тяге, используемый для массовых скоростных перевозок пассажиров. Метрополитен в России - вид общественного, городского, внеуличного, электрического железнодорожного транспорта, отличающегося большой пассажирской пропускной способностью, регулярностью, высокой интенсивностью и эксплуатационной скоростью движения поездов. Отличительными особенностями отечественных метрополитенов являются применение: а) нижнего токосъема с контактного рельса; б) стандартного размера железнодорожной колеи 1520 мм; в) устройств связи, тягово-понизительных подстанций и другого оборудования, принятого на железнодорожном транспорте общего пользования.

Первая линия метрополитена длиной 6 км была построена в Лондоне и запущена 10 января 1863 г. Строительство осуществляла компания «Metropolitan Railways. От этого названия произошло собственно слово «метрополитен», употребляемое сейчас во многих странах. Изначально первая линия в Лондоне эксплуатировалась на паровой тяге, которая начиная с 1890 г. заменялась на электрическую. Второй метрополитен был открыт в Нью-Йорке в 1868 г. как надземный, однако первые надземные участки не сохранились и впоследствии были заменены подземными (первая подземная линия открыта в 1904 г.). 6 июня 1892 г. — открыта первая надземная линия метрополитена Чикаго на паровой тяге. На европейском

континенте старейшими являются метрополитены Будапешта (1896), Глазго (1896), Парижа (1900), Берлина (1902), Гамбурга (1912). В России первая линия метрополитена была торжественно открыта в Москве 15 мая 1935 года. На территории СССР метрополитен был открыт также в Ленинграде (1955), Киеве (1960), Тбилиси (1966), Баку (1967), Харькове (1975), Ташкенте (1977), Ереване (1981), Минске (1984), Горьком (1985), Новосибирске (1986), Куйбышеве (1987) и Свердловске (1991). После распада СССР метрополитен был открыт всего лишь в трёх городах СНГ: Днепропетровске (1995, Украина), Казани (2005, Россия) и Алма-Ате (2011, Казахстан). В настоящее время в России метрополитены имеют: Москва, С -Петербург, Самара, Нижний Новгород, Екатеринбург, Новосибирск и Казань.

Современные тенденции строительства метрополитенов заключаются в возведении станций закрытого типа и двухпутных тоннелей преимущественно мелкого заложения, с использованием как открытого, так и закрытого способа работ [1-3]. Преимущество в строительстве заключается в том, что тоннель и путевой отсек для движения поездов в двух направлениях проходят одним щитом большого диаметра, а не двумя малыми - т.е. происходит уменьшение объемов работ. Примером тому служит строительство участка двухпутного тоннеля на Фрунзенском радиусе в Санкт-Петербурге [4-6], станции закрытого типа «Беговая» и «Новокрестовская» Невско-Василеостровской линии. Вторую линию Екатеринбургского метрополитена также планируется проложить с использованием двухпутных тоннелей и станций закрытого типа [7]. Принципиальным отличием станции закрытого типа от станций других типов является наличие перегородки, разделяющей пассажирские помещения метрополитена (в первую очередь пассажирскую платформу) и путевой отсек (см. рисунок 1.1.). Посадка-высадка пассажиров осуществляется через проемы в ограждающей конструкции путевого отсека, которые открываются автоматически при остановке поезда на станции. В Москве (Кожуховская линия) предусмотрены станции мелкого заложения, а к примеру, в Новосибирске некоторые станции планируется сделать наземными (проектируемая станция «Гусино-бродская»). Преимущество станции закрытого типа над станциями открытого типа

заключается в том, что снижено влияние шума на станциях, повышена безопасность перевозок из-за разделения платформы и путей сплошной перегородкой. Главным преимуществом станции закрытого типа является возможность разделить системы вентиляции путевого отсека и туннеля и пассажирских помещений станции в целях поддержания различных параметров микроклимата (температуры, влажности, подвижности воздуха). Также, станция закрытого типа отличается более высоким уровнем автоматизации, что позволяет реализовывать функцию автоведения составов [8].

Рисунок 1.1. Станция закрытого типа метрополитена с двухпутным тоннелем: 1 - путевой отсек, 2 - пассажирские платформы, 3 - дневная поверхность, 4 - окружающие станцию грунты

Значительный вклад в развитие систем вентиляции станций и тоннелей отечественных метрополитенов внесли такие ученые и специалисты, как В.Я. Цоди-ков, Поляков А.Х., Фомичев В.И., Юшковский Э.М., Красюк А.М., Лугин И.В., Петров Н.Н., Елгаев С.Г., Королев Е.Г. и др.

Известен ряд метрополитенов со станциями закрытого типа в Европе - метрополитен Барселоны и Мадрида (Испания) [9], метрополитен в г. Ренне (Франция). Однако ввиду более мягкого климата проблемы переохлаждения станций в зимний период в этих городах отсутствуют. Результаты натурных экспериментов [10], проведенных при участии автора, показывают, что в условиях резко континентального климата России существует проблема переохлаждения станций, особенно тупиковых. Также известны результаты натурных измерений температуры и

относительной влажности воздуха [11] на станциях открытого типа, из которых следует, что в зимний период года относительная влажность воздуха в пассажирских и служебных помещениях станции значительно ниже нормативной [12]. Возведение станций закрытого типа позволит снизить эффект дутья на станции, и, как следствие, переохлаждение пассажирских помещений и мест постоянного пребывания персонала. Как показывает мировой опыт эксплуатации, для станций закрытого типа наиболее часто применяется раздельная система вентиляции тоннелей и пассажирских помещений [13]. Необходимость разделения воздушных контуров подтверждается также исследованиями требуемых расходов воздуха в пассажирских помещениях станции и в тоннеле - требуемый расход воздуха для двухпутного тоннеля в несколько раз превышает величину требуемого воздухообмена для пассажирских помещений станции [14]. Разделение систем вентиляции станции и тоннеля позволяет не только обеспечивать требуемые расходы воздуха, но и поддерживать параметры микроклимата - температуру, относительную влажность и подвижность воздуха - в требуемых нормативными и гигиеническими документами границах [12, 15]. Также, возведение станций закрытого типа позволит снизить требуемый расход воздуха на станции в аварийном режиме в 1,7 раза по сравнению с станциями открытого типа [16]. В работе [17] предлагается устройство в разделительной перегородке вентиляционных клапанов с регулируемым проходным сечением для использования «дутья», вызванного поршневым эффектом от движущихся поездов, для проветривания пассажирских помещений станций. Однако на метрополитенах, расположенных в условиях резко-континентального климата, применение такой системы не защитит станцию от переохлаждения в холодный период года.

Для обеспечения требуемых параметров микроклимата в пассажирских помещениях станции, а также, в вагонах подвижного состава, ряд авторов предлагает проводить термо-влажностную обработку приточного воздуха или применять системы центрального кондиционирования и сплит-системы [18-22]. Однако для проектирования этих систем необходимо свести тепловой баланс на станции закрытого типа, составляющие которого отличаются от составляющих теплового баланса

станций открытого типа. В первую очередь, необходимо учитывать тепловой поток через разделительную перегородку путевого отсека. Автору на момент написания диссертации такие методики по определению величины теплового потока через разделительную перегородку не известны.

Основным источником тепловыделений на линии метрополитена является подвижный состав [23, 24], поэтому при возведении разделительной перегородки на станции резко уменьшиться величина тепловыделений в пассажирских помещениях. Это, возможно, приведет к превышению величины теплопотерь над тепловыделениями в холодный период года, т.е. возникнет потребность в дополнительном отоплении. Для того что бы снизить тепловую нагрузку на воздухоподогреватель, предлагается на станциях использовать системы рециркуляции с постоянной долей рециркуляции [22, 25-27], что является весьма распространенным решением для проветривания общественных и промышленных зданий различного назначения [28]. Автор диссертации отмечает, что доля рециркуляции является расчетной величиной, и ее следует определять для каждой станции метрополитена отдельно.

При проектировании двухпутных тоннелей Кожуховской линии Московского метрополитена применена система продольно-поперечной системы вентиляции [3], которая обеспечивает проветривание в штатном режиме, а также, нераспространение пожарных газов в аварийном режиме [29]. Но при возведении такой системы недостаточно знать суммарные тепловыделения на участке между соседними станции, которые можно определить по известным методикам [23, 30]. Необходимо разделить тепловыделения в пределах путевого отсека станции и тепловыделения в двухпутном тоннеле, что невозможно сделать без определения закономерностей тепловыделений от подвижного состава при движении по линии метрополитена. Поэтому определение закономерностей тепловыделения от путевого состава - весьма актуальная задача.

1.1. Требования к внутренним параметрам микроклимата в пассажирских помещениях станции закрытого типа

Система вентиляции станции закрытого типа метрополитена с двухпутным тоннелем должна поддерживать нормируемые параметры микроклимата - температуру внутреннего воздуха, относительную влажность, подвижность воздуха - в пассажирских помещениях и в путевом отсеке станции. Основными документами, нормирующими параметры микроклимата станций метрополитена, являются: а) СП 120.13330.2012. «Метрополитены»; б) СП 2.5.2623-10 «Санитарные правила эксплуатации метрополитенов». Ниже проведена систематизация требований к температуре, относительной влажности и подвижности воздуха в пассажирских помещениях (пассажирских платформах, кассовых залах, вестибюлях).

В расчётах систем вентиляции подземных и закрытых наземных линий необходимо принимать следующие параметры наружного воздуха:

- в теплый период года - параметры А согласно [31];

- в холодный период года - для подземных линий - средние температуры и соответствующие им теплосодержания в этот период согласно [31];

- для закрытых наземных участков линий - параметры Б согласно [31].

Подлежит нормированию температура внутреннего воздуха в пассажирских

помещениях в зависимости от расчетной температуры по параметру А (Таблица 2 [31]), естественной температуры грунта 4. Требования нормативных документов [12, 15] по поддержанию температуры воздуха в пассажирских помещениях метрополитена сведены в таблицу 1.1. В таблице 1в - температура воздуха, 1у - температура удаляемого системами вентиляции воздуха, 1Ю - температура воздуха кассового зала.

Таблица 1.1. Температура воздуха на станции согласно требований нормативных документов

Период года Расчетная температура воздуха по параметру А < 24 °С Расчетная температура воздуха по параметру А > 24 °С

Теплый te < 28°С ty < 33°С 18°С < te < 28°С гв < 30°С гу < 35°С 18°С < гв < 28°С

Холодный te > t2 +2°С te > 5°С tK3 > 10°С 5°С < te < 16°С гв > и и > 10°С к> 10°С 5°С < гв < 16°С

Относительная влажность внутреннего воздуха нормируется в пределах от 15 % до 75 %. Допустимая подвижность воздуха в пассажирских помещениях нормируется в холодный период от 0,1 м/с до 1,0 м/с, в теплый период - от 0,5 м/с до 2,0 м/с.

Обобщая требования по температуре, относительной влажности и подвижности воздуха, получим следующие параметры воздушной среды на станции и в туннеле (Таблица 1.2).

Таблица 1.2. Требования к внутреннему микроклимату на станции и в тоннеле

Параметр внутреннего микроклимата

t °С 'int , С Ont , % Vint > м/с

Станция Период года Теплый +18 + +28 15 + 75 0.5 + 2.0

Холодный +10 + +16 0.1 +1.0

Тоннель Теплый <33(35) 0.5 + 2.0

Холодный te > U +2°С 0.1 +1.0

Из таблицы 1.2 видно, что к микроклимату в пассажирских помещениях станции и в тоннеле предъявляются различные требования по температуры воздуха.

Принимая естественную температуру грунта, равную 4,0 °С [30], и допуская, что изменением внутренних параметров микроклимата (температура и относительная влажность) происходит по гармоническому закону в течение года, получим:

температура на станции:

температура в тоннеле:

с = 19 - 9 • cos

2л 365

■ z

tт = 19,5 - 13,5 • cos

2л 365

■ z

относительная влажность: cpmi = 45 - 30 • cos

где z - количество дней от 1 июля расчетного года.

2л

365

■z

(1.2.1) (1.2.2) (1.2.3)

1.2. Выводы и задачи диссертационного исследования

Станция закрытого типа имеет ряд отличий от станций других типов, эксплуатирующихся в России, например:

- нестандартная компоновка станции с пристанционными венткамерами [32];

- на данный момент отсутствует опыт эксплуатации станций такого типа мелкого заложения в России в условиях резко-континентального климата;

- требования к параметрам микроклимата и требуемые расходы воздуха для станции и тоннеля отличаются;

Следовательно, для станции закрытого типа метрополитена мелкого заложения с двухпутным тоннелем в условиях резко-континентального климата России необходимо разработать новые подходы к проектированию и доработать уже существующие методики расчета систем вентиляции станций открытого типа и однопутных тоннелей, что позволяет сформулировать задачи исследования:

1. Определить закономерности процесса тепловыделений от поездов подвижного состава метрополитена по длине двухпутного тоннеля.

2. Определить закономерности тепломассопереноса между путевым отсеком двухпутного тоннеля и пассажирскими помещениями станции закрытого типа.

3. Исследовать теплообменные процессы в подземных пассажирских помещениях станции закрытого типа метрополитена с двухпутным тоннелем для определения требуемых расходов воздуха и режимов проветривания.

4. Разработать систему вентиляции подземных сооружений станции закрытого типа метрополитена с двухпутным тоннелем и обосновать требования к аэродинамическим параметрам системы вентиляции при раздельном проветривании пассажирских помещений станции и перегонного тоннеля.

Глава 2. Закономерности процессов теплообмена между путевым отсеком и станцией закрытого типа

Опыт эксплуатации станций и тоннелей метрополитена показывает, что наибольшее количество тепловыделений в подземных сооружениях метрополитена происходит от ходовой части подвижного состава [23, 24, 30].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кияница Лаврентий Александрович, 2018 год

- 7 с.

59. Кияница Л.А. Тепло-влажностный баланс как определяющий расчетный параметр раздельной вентиляции метрополитена со станциями закрытого типа / Л.А. Кияница, И.В. Лугин // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук.

- Новосибирск, 2016, - №3, том 2. - с. 86 - 91.

60. Sadokierski S. Heat Transfer in Underground Rail Tunnels / S. Sadokierski, J.-L. Thiffeault // Physical Review E 77(5 Pt 2):055306 . May 2008.

61. Пьянкова А. Ю. Прогнозирование процесса изменения температуры грунта, окружающего станцию метрополитена / А. Ю. Пьянкова //ГИАБ. - 2014. -№1. - с. 407-414.

62. Красюк А. М. Исследование температурных полей грунтового массива, окружающего станции метрополитена мелкого заложения / А. М. Красюк, И. В. Лугин, А. Ю. Пьянкова //ФТПРПИ. - 2012. - №3. - с. 64-74.

63. Dai G. Heat transfer in train/tunnel annulus/ G. Dai, A. Vardy// 9th International Symposium on Aerodynamics and ventilation of vehicle tunnels «Developments for the 21st Century». - Aosta Valley, Italy: Earth Tech, 1997. - 359378 p.

64. Сотников А. Г. Теплофизический расчет теплопотерь подземной части зданий / А. Г. Сотников //АВОК. - 2010. - №8. - с. 62 - 67.

65. Красюк А. М. Определение размеров массива грунта, подверженного тепловому влиянию подземных станции и тоннелей метрополитена / А. М. Красюк, И. В. Лугин, А. Ю. Пьянкова //ФТПРПИ. - 2015. - №1. - с. 122-128.

66. Электронное пособие - ANSYS. Customer Training Material. Introduction to ANSYS Meshing.

67. Кияница Л.А. Изменение величины теплопотерь станции закрытого типа метрополитена с двухпутным тоннелем в грунт в течении срока эксплуатации как фактор, определяющий требования к системам вентиляции с регулируемой и изменяемой топологией / Л.А. Кияница // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. - Новосибирск, 2017, - №1, том 4. - с. 101-106.

68. Kiyanitsa L. A. On the calculation of air flow rates to ventilate closed-type stations in subway with the double-track tunnel / L.A. Kiyanitsa // Geodynamics and Stress State of the Earth's Interior (GSSEI 2017). - IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 134 (2018). - 6 p. doi :10.1088/1755-1315/134/1/012027.

69. Пьянкова А. Ю. Прогнозирование тепловых режимов подземных сооружений метрополитенов мелкого заложения в условиях Западной Сибири: Дис.канд. тех. наук: 25.00.20 / А. Ю. Пьянкова. - Новосибирск, 2016. - 211 с.

70. Kumar S. Prediction of unsteady heatgains using SES analysis in an interchange subway station of the Delhi metro/ S. Kumar, D.D. Pahuja, A. Bakre, S.K. Saha// 11th International Symposium on Aerodynamics and ventilation of vehicle tunnels. - Luzern, Switzerland: Earth Tech, 2003. - 411-426 p.

71. Лугин, И. В. Влияние годовой цикличности изменения теплового потока в грунт на расчетный тепловой баланс двухпутного тоннеля метрополитена/ И. В. Лугин, Е. Л. Алферова // Интерэкспо Гео-Сибирь. - 2016. - т. 2. № 3. с. 191196.

72. Кияница Л.А. К вопросу создания комплексной модели процесса теплообмена подземных сооружений метрополитенов мелкого заложения с окружающим грунтовым массивом / Л. А. Кияница, И.В. Лугин// Интерэкспо Геосибирь. -Новосибирск, 2018. - т. 5. - с. 53-57.

73. Кияница Л.А. К вопросу определения аналитических зависимостей теплового потока в грунт из подземных сооружений станций закрытого типа метрополитена мелкого заложения с двухпутным тоннелем / Л. А. Кияница //ГИАБ.

- 2018. - №2. - с. 89-102.

74. Красюк А. М. Исследование процессов теплопередачи в тоннеле метрополитена мелкого заложения / А. М. Красюк, И. В. Лугин // ФТПРПИ. - 2008.

- №6. - с. 112-117.

75. СП 60.13330.2012. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003 [Текст] : утв. Приказом Минрегион РФ 30.06.2012 : дата введ. 01.01.2013. - М.: [б.и.], 2013. - 76 с.

76. Алферова Е.Л. Моделирование возмущений воздушного потока при движении поездов в двухпутом тоннеле метрополитена / Е.Л. Алферова, И.В. Лугин, Л.А. Кияница //ГИАБ. - 2016. - №6. - с. 5-14.

77. Вентиляция : учеб. Пособие для студ. Высш. Учеб. Заведений / [В.И. Полушкин, С.М. Анисимов, В. Ф. Васильев, В.В. Дерюгин]. - М.: Издательский центр "Академия", 2008.- 416 с.

78. Кияница Л.А. Разработка схемы и обоснование рабочих параметров системы раздельной вентиляции с рециркуляцией станции за-крытого типа метрополитена с двухпутным тоннелем / Л. А. Кияница, И.В. Лугин // Интерэкспо Геосибирь. - Новосибирск, 2017. - №2. - т.2. - с. 324-328.

79. Теоретические основы создания микроклимата помещений [Электронный ресурс] : методические указания по выполнению практических заданий по дисциплине "Основы обеспечения микроклимата зданий" по направлению подготовки 08.03.01 "Строительство" (профиль "Теплогазоснабжение и вентиляция") всех форм обучения / М-во образования и науки РФ, Новосиб. гос.

архитектур.-строит. ун-т, Каф. теплогазоснабжения и вентиляции ; сост.: И. В. Лугин, Е. Л. Алферова. - Новосибирск : НГАСУ (Сибстрин), 2016.

80. Фомичев В.И. Вентиляция тоннелей и подземных сооружений. Л.: Стройиздат, Ленингр. Отд-ние, 1991. - 200 с.

81. Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / Под ред. М. О. Штейнберга. 3-е изд., перераб. и доп. М.:Машиностроение, 1992. 672 с.

82. Посохин В.Н. Аэродинамика вентиляции / В.Н. Посохин. - М.: АВОК-ПРЕСС, 2008. - 209 с.

83. Кузнецов А.С. Об одном подходе к расчету воздухораспределения в рудничных вентиляционных сетях / А.С. Кузнецов, С.М. Лукин // Сборник научных трудов «Управление газодинамическими явлениями в шахтах»; ИГД СО АН СССР. - Новосибирск, 1986. - с. 37-39.

84. Попов Н.А.. Обоснование параметров и оценка прочности основных узлов осевого тоннельного вентилятора / Н.А. Попов, А.М. Красюк, И.В. Лугин, Е.Ю. Русский // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 2015. - № 6. - с. 80-93.

85. Russky, E. Yu. Research and engineering of aerodynamics and design parameters for axial fans with the various hub/tip diameter ratios / E.Yu. Russky, I.V. Lugin, P.V. Kosyh, E.L. Alferova, L.A. Kiyanitsa // 16th international multidisciplinary scientific geoconference SGEM 2016 (30 June - 6 July, Albena, Bulgaria) : abstracts. - Al-bena, 20016. - Volume II. - pp. 727-734.

Определение фактических параметров микроклимата на станции, расходов тоннельного и свежего воздуха, и тепловой нагрузки на калорифер для глубины заложения станции ¿=1м.

Наружный воздух станция тоннель расчетные Кг/с

Часы О о £ и ^ 1н, кДж/кг г/к (ч г/к Дк г/к (ч ч? 1 « 4 ¡г ь £ /ч 50 О) а О У О а о & го о го о О8 9 о о Й г/к 4 II ^ г/к Дк т £ « И ^ 1 г/к г/ 50 О ж О О 50 О ж о 0х ад о К ад ч

0 18,20 8,77 40,42 17,76 73,30 22,66 90,98 5,91 63882,73 3,55 0,18 16,55 2,12 0,00 16,55 40,42 8,77 8,77 40,42 0 41,49 8,87 19,01 64

744 17,80 9,12 40,90 15,89 67,37 19,83 81,99 5,53 72170,36 3,55 0,23 16,55 2,12 0,00 16,55 40,90 9,12 9,12 40,90 0 42,11 9,22 18,76 67

1416 13,20 7,09 31,09 11,19 52,00 13,00 59,44 4,46 -1009,84 3,55 0,30 16,55 2,12 12,21 4,34 52,00 11,45 11,45 52,02 0,281 52,00 11,52 22,72 67

2160 6,35 4,59 17,88 6,50 35,60 6,73 36,74 3,29 113771,70 3,55 0,48 16,55 2,12 14,43 2,12 34,32 6,45 6,45 37,51 52,723 35,60 6,51 19,11 46

2880 -2,45 2,65 4,16 3,20 22,62 2,85 19,98 2,33 246063,42 3,55 1,16 16,55 2,12 14,43 2,12 17,95 2,82 2,82 26,75 145,642 22,62 2,86 15,39 26

3624 10,95 1,49 -7,25 1,63 15,36 1,27 11,09 1,82 379732,84 3,55 3,73 16,55 2,12 14,43 2,12 8,74 1,30 1,30 21,73 214,974 15,36 1,33 12,00 15

4344 15,90 0,99 -13,44 1,16 12,93 0,87 8,18 1,65 466772,37 3,55 2,72 16,55 2,12 14,43 2,12 5,41 0,88 0,88 20,76 254,085 12,93 0,91 10,63 11

5088 16,50 0,90 -14,28 1,63 15,35 1,27 11,08 1,82 476455,45 3,55 0,70 16,55 2,12 14,43 2,12 7,83 1,23 1,23 23,35 256,729 15,35 1,26 12,18 14

5832 12,05 1,27 -8,89 3,05 21,96 2,68 19,15 2,29 419982,16 3,55 0,36 16,55 2,12 14,43 2,12 15,56 2,50 2,50 29,01 222,524 21,96 2,54 15,53 23

6552 -3,10 2,37 2,80 6,23 34,58 6,38 35,38 3,22 312711,48 3,55 0,23 16,55 2,12 14,43 2,12 31,21 5,87 5,87 39,83 142,651 34,58 5,92 19,57 41

7296 6,65 3,84 16,29 10,85 50,84 12,52 57,79 4,40 173371,35 3,55 0,17 16,55 2,12 13,78 2,77 50,84 11,07 11,07 53,75 48,159 50,84 11,14 22,54 66

8016 14,05 6,14 29,55 15,64 66,56 19,45 80,78 5,47 -29471,75 3,55 0,16 16,55 2,12 11,96 4,59 66,56 15,76 15,76 67,06 8,187 66,56 15,85 26,19 77

8760 18,20 8,77 40,42 17,76 73,30 22,66 90,98 5,91 63388,30 3,55 0,18 16,55 2,12 0,00 16,55 40,42 8,77 8,77 40,42 0 41,48 8,87 19,00 64

Приложение Б

Сетевая математическая модель станции закрытого типа метрополитена с двухпутным тоннелем для расчета штатных режимов проветривания.

Сетевая математическая модель станции закрытого типа метрополитена с двухпутным тоннелем

Сетевая математическая модель станции закрытого типа метрополитена с двухпутным тоннелем для расчета статического воздухораспределения в штатном

режиме

Приложение В

Сетевая математическая модель станции закрытого типа метрополитена с двухпутным тоннелем для расчета аварийных режимов проветривания со смежными станциями.

Приложение Г

ривания №1 (зимний режим, в путевом отсеке нет поездов)

Ветвь № Узел № Узел № Расход воздуха Ь, м3/с Сопротивление £,кш Вентилятор

1 1 2 93,4 0,00146

2 2 3 46,7 0 вентилятор

3 3 4 46,7 0,01953

4 4 5 90,4 0,00394

5 4 6 3 6

6 14 6 17,7 0,2

7 6 7 20,7 0,03673

8 7 10 10,3 0,00492

9 7 8 10,4 0,00492

14 5 9 61,8 0,00044

15 9 11 61,8 0,00044

16 5 11 28,6 0,00414

17 11 12 90,4 0,00521

18 12 13 45,2 0 вентилятор

19 13 14 45,2 0,01953

20 14 15 72,7 0,01503

21 10 16 2,5 0,01206

22 8 16 2,5 0,01206

23 16 17 5 0,00995

24 10 18 2,7 0,00889

25 10 18 2,6 0,00889

26 8 18 2,6 0,00889

27 8 18 2,7 0,00889

28 18 19 5,3 0,00995

29 18 20 5,3 0,00995

30 8 21 2,6 0,01206

31 10 21 2,5 0,01206

32 21 22 5,1 0,00995

33 2 23 46,7 0 вентилятор

34 23 4 46,7 0,01953

35 12 24 45,2 0 вентилятор

36 24 14 45,2 0,01953

ривания №2 (зимний режим, в путевом отсеке стоит 1 поезд)

Ветвь № Узел № Узел № Расход воздуха Ь, м3/с Сопротивление £,кш Вентилятор

1 1 2 104,2 0,00146

2 2 3 52,1 0 вентилятор

3 3 4 52,1 0,01953

4 4 5 101,9 0,00394

5 4 6 2,3 6

6 14 6 17,9 0,15

7 6 7 20,2 0,03673

8 7 10 11,9 0,00492

9 7 8 8,3 0,00492

10 8 9 -18,3 0,00968

14 5 9 71,4 0,00049

15 9 11 53,1 0,00049

16 5 11 30,5 0,00414

17 11 12 83,6 0,00521

18 12 13 41,8 0 вентилятор

19 13 14 41,8 0,01953

20 14 15 65,7 0,01503

21 10 16 3,2 0,01206

22 8 16 6,3 0,01206

23 16 17 9,5 0,00995

24 10 18 2,9 0,00889

25 10 18 2,7 0,00889

26 8 18 7 0,00889

27 8 18 7 0,00889

28 18 19 9,8 0,00995

29 18 20 9,8 0,00995

30 8 21 6,3 0,01206

31 10 21 3,1 0,01206

32 21 22 9,4 0,00995

33 2 23 52,1 0 вентилятор

34 23 4 52,1 0,01953

35 12 24 41,8 0 вентилятор

36 24 14 41,8 0,01953

ривания №3 (зимний режим, в путевом отсеке стоят 2 поезда)

Ветвь № Узел № Узел № Расход воздуха Ь, м3/с Сопротивление £,кш Вентилятор

1 1 2 104,3 0,00146

2 2 3 52,2 0 вентилятор

3 3 4 52,2 0,01953

4 4 5 102 0,00394

5 4 6 2,3 6

6 14 6 17,7 0,15

7 6 7 20 0,03673

8 7 10 10 0,00492

9 7 8 10 0,00492

10 8 9 -9,7 0,00968

11 10 9 -9,7 0,00968

14 5 9 61,2 0,00125

15 9 11 41,8 0,00125

16 5 11 40,8 0,00414

17 11 12 82,6 0,00521

18 12 13 41,3 0 вентилятор

19 13 14 41,3 0,01953

20 14 15 64,9 0,01503

21 10 16 4,8 0,01206

22 8 16 4,8 0,01206

23 16 17 9,6 0,00995

24 10 18 5 0,00889

25 10 18 5 0,00889

26 8 18 5,1 0,00889

27 8 18 5 0,00889

28 18 19 10,1 0,00995

29 18 20 10 0,00995

30 8 21 4,8 0,01206

31 10 21 4,9 0,01206

32 21 22 9,7 0,00995

33 2 23 52,1 0 вентилятор

34 23 4 52,1 0,01953

35 12 24 41,3 0 вентилятор

36 24 14 41,3 0,01953

Таблица 1. Расчет статического воздухораспределения в штатном режиме провет-

ривания №4 (летний режим, в путевом отсеке нет поездов)

Ветвь № Узел № Узел № Расход воздуха Ь, м3/с Сопротивление £,кш Вентилятор

1 1 2 100,4 0,00146

2 2 3 50,2 0 вентилятор

3 3 4 50,2 0,01953

4 4 5 80,2 0,00394

5 4 6 20,2 0,1

7 6 7 20,2 0,03673

8 7 10 10,1 0,00492

9 7 8 10,1 0,00492

14 5 9 54,9 0,00044

15 9 11 54,9 0,00044

16 5 11 25,3 0,00414

17 11 12 80,2 0,00521

18 12 13 40,1 0 вентилятор

19 13 14 40,1 0,01953

20 14 15 80,2 0,01503

21 10 16 2,4 0,01206

22 8 16 2,5 0,01206

23 16 17 4,9 0,00995

24 10 18 2,6 0,00889

25 10 18 2,6 0,00889

26 8 18 2,6 0,00889

27 8 18 2,5 0,00889

28 18 19 5,2 0,00995

29 18 20 5,1 0,00995

30 8 21 2,5 0,01206

31 10 21 2,5 0,01206

32 21 22 5 0,00995

33 2 23 50,2 0 вентилятор

34 23 4 50,2 0,01953

35 12 24 40,1 0 вентилятор

36 24 14 40,1 0,01953

Таблица 1. Расчет статического воздухораспределения в штатном режиме провет-

ривания №5 (летний режим, в путевом отсеке стоит 1 поезд)

Ветвь № Узел № Узел № Расход воздуха Ь, м3/с Сопротивление £,кш Вентилятор

1 1 2 109,2 0,00146

2 2 3 54,6 0 вентилятор

3 3 4 54,6 0,01953

4 4 5 89,6 0,00394

5 4 6 19,6 0,055

7 6 7 19,6 0,03673

8 7 10 11,3 0,00492

9 7 8 8,3 0,00492

10 8 9 -15,3 0,00968

14 5 9 62,6 0,00049

15 9 11 47,3 0,00049

16 5 11 27 0,00414

17 11 12 74,3 0,00521

18 12 13 37,1 0 вентилятор

19 13 14 37,1 0,01953

20 14 15 74,3 0,01503

21 10 16 3 0,01206

22 8 16 5,6 0,01206

23 16 17 8,6 0,00995

24 10 18 2,7 0,00889

25 10 18 2,6 0,00889

26 8 18 6,2 0,00889

27 8 18 6,2 0,00889

28 18 19 8,9 0,00995

29 18 20 8,8 0,00995

30 8 21 5,6 0,01206

31 10 21 3 0,01206

32 21 22 8,6 0,00995

33 2 23 54,6 0 вентилятор

34 23 4 54,6 0,01953

35 12 24 37,2 0 вентилятор

36 24 14 37,2 0,01953

Таблица 6. Расчет статического воздухораспределения в штатном режиме провет-

ривания №6 (летний режим, в путевом отсеке стоят 2 поезда)

Ветвь № Узел № Узел № Расход воздуха Ь, м3/с Сопротивление £,кш Вентилятор

1 1 2 109,2 0,00146

2 2 3 54,6 0 вентилятор

3 3 4 54,6 0,01953

4 4 5 89,6 0,00394

5 4 6 19,6 0,055

7 6 7 19,6 0,03673

8 7 10 9,8 0,00492

9 7 8 9,8 0,00492

10 8 9 -7,9 0,00968

11 10 9 -7,9 0,00968

14 5 9 53,6 0,00125

15 9 11 37,8 0,00124

16 5 11 36 0,00414

17 11 12 73,8 0,00521

18 12 13 36,9 0 вентилятор

19 13 14 36,9 0,01953

20 14 15 73,8 0,01503

21 10 16 4,4 0,01206

22 8 16 4,3 0,01206

23 16 17 8,7 0,00995

24 10 18 4,5 0,00889

25 10 18 4,5 0,00889

26 8 18 4,5 0,00889

27 8 18 4,5 0,00889

28 18 19 9 0,00995

29 18 20 9 0,00995

30 8 21 4,4 0,01206

31 10 21 4,3 0,01206

32 21 22 8,7 0,00995

33 2 23 54,6 0 вентилятор

34 23 4 54,6 0,01953

35 12 24 36,9 0 вентилятор

36 24 14 36,9 0,01953

Таблица 7. Расчет статического воздухораспределения в аварийном режиме про-

ветривания №1 (горение 1 поезда в путевом отсеке)

Ветвь № Узел № Узел № Расход воздуха Ь, м3/с Сопротивление £,кш Вентилятор

1 1 2 28,9 0,00995

2 2 9 14,4 0,01206

3 2 8 14,5 0,01206

4 3 4 29,8 0,00995

5 5 4 29,8 0,00995

6 4 9 14,9 0,00889

7 4 9 14,9 0,00889

8 4 8 14,9 0,00889

9 4 8 14,9 0,00889

10 6 7 28,9 0,00995

11 7 8 14,4 0,01206

12 7 9 14,5 0,01206

13 8 10 58,7 0,00968

14 9 10 58,7 0,00968

15 10 14 58,8 0,0002

16 10 16 58,6 0,0002

17 14 12 -0,6 0,0002

18 16 17 -1,1 0,0002

19 14 13 59,4 0,00081

20 13 15 1,4 0,00457

21 16 15 59,7 0,00081

22 15 18 61,1 0,00521

23 17 18 0 99,9999

24 18 19 30,5 0 вентилятор

25 18 20 30,6 0 вентилятор

26 19 21 30,5 0,01953

27 20 21 30,6 0,01953

28 21 22 61,1 0,01503

29 12 11 0,1 99,9999

30 11 24 58,1 0,00394

31 12 23 -0,7 0,0005

32 23 24 0,1 99,9999

33 24 26 29,1 0,01953

34 24 25 29,1 0,01953

35 25 27 29,1 0 вентилятор

36 26 27 29,1 0 вентилятор

37 27 28 58,2 0,01462

Продолжение таблицы 7.

Ветвь № Узел № Узел № Расход воздуха Ь, м3/с Сопротивление £,кш Вентилятор

38 23 29 -0,8 50

39 30 29 52,5 0,00414

40 29 31 51,7 0,00521

41 31 32 51,7 0 вентилятор

42 32 33 51,7 0,01953

43 33 34 51,7 0,01503

44 39 17 1,1 50

45 35 36 52,6 0,01462

46 36 37 52,6 0 вентилятор

47 37 38 52,6 0,01953

48 38 39 52,6 0,00394

49 39 40 51,5 0,00414

50 13 11 58 0,00457

Таблица 8. Расчет статического воздухораспределения в аварийном режиме про-

ветривания №2 (горение 2 поездов в путевом отсеке)

Ветвь № Узел № Узел № Расход воздуха Ь, м3/с Сопротивление £,кш Вентилятор

1 1 2 28,8 0,00995

2 2 9 14,4 0,01206

3 2 8 14,4 0,01206

4 3 4 29,6 0,00995

5 5 4 29,7 0,00995

6 4 9 14,8 0,00889

7 4 9 14,8 0,00889

8 4 8 14,9 0,00889

9 4 8 14,8 0,00889

10 6 7 28,7 0,00995

11 7 8 14,3 0,01206

12 7 9 14,4 0,01206

13 8 10 58,4 0,00968

14 9 10 58,4 0,00968

15 10 14 58,5 0,0005

16 10 16 58,3 0,0005

17 14 12 -0,7 0,0005

18 16 17 -1,1 0,0005

Продолжение таблицы 8.

Ветвь № Узел № Узел № Расход воздуха Ь, м3/с Сопротивление £,кш Вентилятор

19 14 13 59,2 0,00081

20 13 15 1,5 0,00457

21 16 15 59,4 0,00081

22 15 18 60,9 0,00521

23 17 18 0 99,9999

24 18 19 30,4 0 вентилятор

25 18 20 30,5 0 вентилятор

26 19 21 30,4 0,01953

27 20 21 30,5 0,01953

28 21 22 60,9 0,01503

29 12 11 0,1 99,9999

30 11 24 57,8 0,00394

31 12 23 -0,8 0,0005

32 23 24 0,1 99,9999

33 24 26 28,9 0,01953

34 24 25 29 0,01953

35 25 27 29 0 вентилятор

36 26 27 28,9 0 вентилятор

37 27 28 57,9 0,01462

38 23 29 -0,9 50

39 30 29 52,6 0,00414

40 29 31 51,7 0,00521

41 31 32 51,7 0 вентилятор

42 32 33 51,7 0,01953

43 33 34 51,7 0,01503

44 39 17 1,1 50

45 35 36 52,6 0,01462

46 36 37 52,6 0 вентилятор

47 37 38 52,6 0,01953

48 38 39 52,6 0,00394

49 39 40 51,5 0,00414

50 13 11 57,7 0,00457

Приложение Д

Методика расчета системы раздельной вентиляции метрополитена с двухпутным тоннелем и станциями закрытого типа для работы в штатных и аварийных ситуациях

Оглавление

Введение..................................................................................................................... 134

1. Исходные данные.................................... .................................................................136

3. Требования свода правил СП 120.13330.2012 «Метрополитены», предъявляемые к вентиляции станций закрытого типа с двухпутным тоннелем......................................... 138

4. Требуемые параметры микроклимата в перегонном тоннеле и пассажирских помещениях станции закрытого типа............................................................................ 143

5. Определение требований к производительности системы вентиляции.......... .................145

5.1. Тепловой баланс..........................................................................................................146

5.2. Влажностный баланс...................................................................................................159

5.3. Баланс вредностей.......................................................................................................160

5.4. Определение расчетного количества воздуха для проветривания в штатном и аварийном режимах.......................................................................................................................161

5.5. Определение максимально допустимой величины рециркуляции тоннельного воздуха.............................................................................................................................................165

6. Расчет расходов и термодинамических параметров вентиляционного воздуха при проветривании системой вентиляции с рециркуляцией тоннельного воздуха................... 165

6.1. Закономерности влажного воздуха, используемые для расчетов...........................165

6.2. Определение расходов воздуха, температуры и относительной влажности воздуха на станции. Определение мощности воздухоподогревателя.......................................166

7. Раздельная система вентиляции станции закрытого типа метрополитена

с двухпутным тоннелем................................................................................................ 170

7.1. Определение аэродинамического сопротивления вентиляционной сети..............172

7.2. Работа системы раздельной вентиляции в штатном и аварийном режимах.........172

7.3. Требования к аэродинамическим параметрам вентиляторов.................................180

Список литературы.................................... ..................................................................182

Приложение А............................................................................................................. 186

Приложение Б.............................................................................................................. 189