Ж.1 Общие потери давления   при движении воздуха складываются из потерь давлений:

на входе воздуха в тоннель   и выходе из него  ;

на трение воздуха о стенки тоннеля  ;

на преодоление местных сопротивлений расширения (сужения) воздушного потока  ;

связанных с действием гравитационной   барометрической   и ветровой   составляющей естественной тяги;

на преодоление аэродинамического сопротивления движущихся (или стоящих) транспортных средств  .

511 × 47 пикс.     Открыть в новом окне

. (Ж.1)

Ж.2 Потери давления на входном портале тоннеля  , Па, вычисляют по формуле

, (Ж.2)

где G - расчетный расход воздуха в тоннеле,  ;

 - плотность воздуха при температуре воздуха у портала с поступающей вентиляционной струей,  , вычисляемая по формуле

, (Ж.3)

где   - атмосферное давление, мм рт. ст.;

 - температура наружного воздуха, К.

Ж.3 Потери давления на портале тоннеля с исходящей вентиляционной струей  , Па, вычисляют по формуле

, (Ж.4)

где   - плотность воздуха при температуре воздуха на выходе из тоннеля.

Ж.4 Потери давления от трения воздуха о стены тоннеля  , Па, вычисляют по формуле

230 × 67 пикс.     Открыть в новом окне

, (Ж.5)

где   - коэффициент трения;

 - периметр тоннеля;

 - плотность воздуха, рассчитанная по средней температуре воздуха в тоннеле.

Ж.5 Потери давления на преодоление сопротивлений при сужении (расширении) воздушного потока  , Па, вычисляют по формуле

273 × 27 пикс.     Открыть в новом окне

, (Ж.6)

где   - сечение тоннеля в "узком" месте;

 и   - коэффициенты местных сопротивлений соответственно внезапного расширения и внезапного сужения потока для тоннеля, имеющего коэффициент сопротивления трения  , вычисляемые по формулам:

204 × 25 пикс.     Открыть в новом окне

; (Ж.7)

203 × 21 пикс.     Открыть в новом окне

, (Ж.8)

где  ,   - коэффициенты местных сопротивлений на расширение - сужение потока без учета вида поверхности тоннеля (без шероховатости), установленные на рисунке Ж.1.

616 × 509 пикс.     Открыть в новом окне

Рисунок Ж.1 – Значения коэффициентов местного сопротивления при внезапном расширении ξ_р.гл и внезапном сужении ξ_с.гл для «гладкого» тоннеля (без учета шероховатости)

Ж.6 Потери давления, связанные с действием ветровой составляющей естественной тяги (ветровой напор)

Ветровой напор (нагрузку)   вычисляют по формуле

266 × 27 пикс.     Открыть в новом окне

, (Ж.9)

где   - коэффициент обтекания портала тоннеля  ;

 - плотность наружного воздуха;

V - скорость ветра;

 - угол между направлением ветра и горизонтальной осью тоннеля.

Ж.7 Потери давления, связанные с действием гравитационной составляющей естественной тяги

Гравитационную (тепловую) составляющую естественной тяги  , Па, вычисляют по формуле

255 × 49 пикс.     Открыть в новом окне

, (Ж.10)

где g - ускорение свободного падения (g = 9,81  );

,   - соответственно атмосферные давление у порталов с большей и меньшей высотными отметками, мм рт. ст.;

,   - соответственно среднее значение температуры воздуха в тоннеле и температура атмосферного воздуха у портала с меньшей высотной отметкой, °С;

 - разность высотных отметок порталов с большей А и меньшей В высотными отметками, м.

Ж.8 Потери давления, связанные с действием барометрической составляющей естественной тяги

Барометрическую составляющую естественной тяги  , Па, называемую также "орографической добавкой" к гравитационному напору, обусловленную температурной неоднородностью воздушной среды у различно ориентированных горных склонов, определяют как разницу атмосферных давлений у порталов тоннеля, приведенных к одному уровню. При отсутствии точных данных о значениях атмосферных давлений   вычисляют по формуле

389 × 52 пикс.     Открыть в новом окне

, (Ж.11)

где   - температура атмосферного воздуха у портала с большей высотной отметкой, °С;

 - атмосферное давление на высоте наивысшей точки горы, через которую проходит тоннель, мм рт. ст.;