- 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.;

 - высота горы, отсчитываемая от портала с большей высотной отметкой, м.

Ж.9 Потери давления на преодоление аэродинамического сопротивления движущихся (или стоящих) транспортных средств

Потери давления на преодоление аэродинамического сопротивления транспортных средств  , находящихся в тоннеле, определяют относительными скоростями движения воздуха и транспортных средств, соотношением миделева сечения   транспортных средств и сечения тоннеля и коэффициентами лобового сопротивления транспортных средств. Для вычисления   при движении типов транспортных средств по полосам движения в противоположных направлениях применяют формулу

552 × 73 пикс.     Открыть в новом окне

. (Ж.12)

Формула (Ж.12) предполагает, что транспортные средства  ,  ,  ,   движутся в направлении перемещения воздушного потока, а транспортные средства  ,  ,  ,   в противоположном направлении.

При движении транспортных средств в одном направлении в формуле (Ж.12) второй член в квадратных скобках принимают равным нулю.

При полной остановке транспорта (пробка) скорости движения транспортных средств принимают равными нулю.

В этом случае потери давления определяют появлением дополнительного аэродинамического сопротивления, связанного с нахождением в тоннеле транспортных средств и вычисляют по формуле:

578 × 50 пикс.     Открыть в новом окне

. (Ж.13)

При возникновении пожара часть транспортных средств по обе стороны от очага пожара по направлению их движения покинет тоннель. При вычислении   следует учитывать только те транспортные средства, которые остались в тоннеле перед очагом пожара.

Осуществляют выбор параметров продольной струйной системы вентиляции для городского автодорожного тоннеля, имеющего следующие характеристики:

- год, на который запланирован пуск тоннеля - 2015;

- длина тоннеля - 1200 м;

- сечение тоннеля - 75  ;

- периметр тоннеля - 31 м;

- количество полос движения - 2;

- направление движения по каждой полосе - в противоположные стороны;

- высота горы  , через которую проходит тоннель - 300 м;