Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Повышение эффективности использования поршневого действия поездов для тоннельной вентиляции метрополитена

ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности использования поршневого действия поездов для тоннельной вентиляции метрополитена"

На правах рукописи

ПАВЛОВ Станислав Александрович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ПОРШНЕВОГО ДЕЙСТВИЯ ПОЕЗДОВ ДЛЯ ТОННЕЛЬНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ МЕТРОПОЛИТЕНА

Специальность 25.00.20 - «Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

9 ИЮН 2011

Новосибирск-2011

4849232

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте горного дела Сибирского отделения РАН

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Красюк Александр Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, доцент

Костин Владимир Иванович

кандидат технических наук, доцент

Полянкин Геннадий Николаевич

Ведущая организация: Московский государственный горный университет (МГГУ)

Защита состоится «17» июня 2011 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 003.019.01 в Институте горного дела Сибирского отделения РАН по адресу: 630091, г. Новосибирск, Красный проспект, 54.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Института горного дела СО РАН.

Автореферат разослан «16» мая 20 11 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современный метрополитен - скоростной общественный пассажирский транспорт, выполняющий свои функции независимо от застройки земной поверхности и загруженных транспортных магистралей, что делает его одной из важнейших транспортных систем мегаполисов мира. Поэтому развитие метрополитенов способствует решению проблемы пасса-жироперевозок в крупных городах. В последнее время существует тенденция к увеличению доли строящихся метрополитенов мелкого заложения в общем объеме строительства. В ряде случаев это экономически более выгодный способ по сравнению со строительством метрополитенов глубокого заложения. В настоящий момент в России действуют 7 метрополитенов, 4 из которых преимущественно мелкого заложения.

Постоянно возрастающий пассажиропоток ведет к увеличению частоты движения поездов и как следствие - к выделению и накоплению на станциях и в тоннелях значительного количества вредностей в виде избыточного тепла, газовых выделений, пыли и т.п. Своевременное удаление вредностей и подача требуемого количества свежего воздуха зависит от эффективности и конструктивного совершенства систем вентиляции. Поэтому тоннельной вентиляции метрополитена отводится важная роль по поддержанию требуемого состояния микроклимата, в том числе и теплового баланса в подземных сооружениях.

На вентиляцию метрополитенов кроме метеорологических, гидрогеологических и топологических условий местности, в которой он расположен, значительное влияние оказывает поршневое действие поездов. В метрополитенах мелкого заложения, из-за существенной аэродинамической связи тоннелей с земной поверхностью, это влияние особенно велико. При отключении тоннельных вентиляторов в метрополитене, например, в зимний период времени, чтобы не переохладить подземные сооружения приточным воздухом, поршневое действие поездов является основным способом их проветривания.

Следует отметить, что энергопотребление тоннельных вентиляторов уступает только энергопотреблению подвижного состава и достигает в среднем 0,9-1,2 млн кВт-ч за год на 1 км линий. Практически во всех штатных режимах работы вентиляции можно существенно снизить указанное потребление электроэнергии тоннельными вентиляторами, переложив часть вентиляционной нагрузки на поршневое действие поездов. Поэтому задача исследования воздухораспределения, вызванного поршневым действием поездов -весьма актуальна.

Целью диссертационной работы является исследование закономерностей воздухораспределения от поршневого действия поездов в системе тоннельной вентиляции метрополитена мелкого заложения для снижения энергопотребления на проветривание станций.

Идея работы состоит в использовании воздухораспределения от поршневого действия движущихся поездов для вентиляции подземных станций метрополитена мелкого заложения.

Задачи исследования:

- разработка обобщенной математической модели вентиляционной системы метрополитена мелкого заложения с элементами, учитывающими поршневое действие поездов и ее адаптация к существующему программному обеспечению для расчета воздухораспределения;

- анализ влияния поршневого действия поездов на воздухораспределе-ние в подземных станциях линии метрополитена;

- исследование воздухораспределения на перегоне между станциями вследствие поршневого действия движущихся поездов;

- анализ эффективности способов регулирования воздухораспределения на подземных станциях линии метрополитена мелкого заложения с учетом поршневого действия поездов.

Методы исследования включают проведение теоретических исследований воздухораспределения в вентиляционной сети метрополитена методами математического моделирования с применением теории графов и потоковых алгоритмов, а также экспериментальные исследования расходов и давления воздуха в натурных условиях Новосибирского метрополитена.

Основные научные положения, защищаемые автором:

1. Расходы воздуха через станции, инициированные поршневым действием поезда, движущегося без встреч с другими поездами, сопоставимы с расходами от тоннельных вентиляторов, при этом значимое влияние на воз-духораспределение распространяется на одну станцию перед поездом и на три - позади него;

2. При движении поезда по тоннелю в вентиляционной сети перегона образуется главное циркуляционное кольцо, причем расход воздуха, вовлекаемый в циркуляцию, увеличивается с повышением количества встреч поездов на линии, что приводит к уменьшению удельного расхода воздуха на станциях, обусловленного поршневым действием одной пары поездов;

3. Уменьшение площади поперечного сечения пристанционных циркуляционных сбоек от 46 м2 до полного их перекрытия ведет к увеличению расходов воздуха от поршневого действия поездов через платформенные залы станций, в зависимости от частоты их движения, в 1,1-6,4 раза, при этом расходы воздуха через вестибюли станций увеличиваются не более чем на 10%.

Достоверность научных результатов, выводов, рекомендаций обеспечивается сходимостью и достаточным объемом результатов проведенных математических расчетов и натурных экспериментов по исследованию расходов воздуха в сети метрополитена.

Научная новизна диссертации:

- определена область распространения влияния поршневого действия поезда на расход воздуха через платформенные залы станций и соответствие этих расходов производительности от тоннельных вентиляторов;

- с помощью численного моделирования показано, что количество воздуха, вовлекаемое в циркуляционное кольцо на перегоне между станциями от поршневого действия поездов, увеличивается с повышением их частоты движения и встреч на линии, при этом удельный расход воздуха, обусловленный поршневым действием одной пары поездов, через платформенные залы станций уменьшается;

- обоснован способ регулирования расхода воздуха через платформенные залы станций путем изменения аэродинамического сопротивления циркуляционных сбоек и выявлен диапазон изменения этих расходов.

Личный вклад автора состоит в разработке обобщенной сетевой математической модели вентиляционной системы метрополитена, учитывающей поршневое действие поездов, и проведении численных и натурных экспериментов по исследованию воздухораспределения от поршневого действия поездов, обработке и анализе результатов экспериментов.

Практическая ценность заключается в создании методики расчета воздухораспределения в метрополитенах мелкого заложения с учетом поршневого действия движущихся поездов, позволяющей разрабатывать системы вентиляции метрополитенов со значительным снижением расхода электроэнергии на тоннельные вентиляторы.

Реализация работы. Методика расчета расхода воздуха на станциях метрополитена от поршневого действия поезда использована МУП «Новосибирский метрополитен» для разработки режимов тоннельной вентиляции. Результаты диссертационной работы также использованы ОАО «Сибгипрот-ранс» в рабочем проекте системы вентиляции станции «Золотая Нива» Новосибирского метрополитена.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и ее отдельные результаты докладывались автором на конференции с участием иностранных ученых «Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды» (Новосибирск, 2010), на конференциях «Неделя горняка -2009, 2010, 2011» - Московский государственный горный университет (Москва) и на техническом совещании по модернизации системы вентиляции Новосибирского метрополитена в МУП «Новосибирский метрополитен» (Новосибирск, 2011).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 6 печатных работах.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и приложений, общим объемом 149 страниц машинописного текста, и содержит 10 таблиц, 44 рисунка и список литературы из 102 наименований.

Основной объем экспериментальных исследований выполнен в лаборатории рудничной аэродинамики ИГД СО РАН и в натурных условиях Новосибирского метрополитена.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационного исследования, сформулированы цель и идея работы, научная новизна и практическая ценность, а также научные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен обзор и анализ задач и проблем тоннельной вентиляции метрополитенов, приведены и проанализированы существующие способы вентиляции, рассмотрены особенности проветривания метрополитенов мелкого заложения в условиях резко-континентального климата Западно-Сибирского региона.

В центре внимания ученых и специалистов в области систем вентиляции и горных машин практически постоянно находилась задача совершенствования тоннельной вентиляции и средств регулирования воздухораспределения метрополитенов. Весомый вклад в решение этой проблемы внесли К.З. Ушаков, В .Я. Цодиков, С.Г. Гендлер, Н.П. Косарев, A.B. Бухмастов, М.Ю. Ракинцев, Э.М. Юшковский, H.H. Петров, A.M. Красюк и другие. Значительная часть выполненных исследований посвящена вопросам вентиляции метрополитенов глубокого заложения. Для метрополитенов мелкого заложения не учитывали в полной мере специфику схем и режимов работы вентиляции, а так же способов регулирования воздухораспределения. Из-за существенной аэродинамической связи подземных выработок с атмосферой, на систему вентиляции значительное влияние оказывает поршневое действие поездов. Оно используется для проветривания метрополитенов. Например, в Новосибирском метрополитене в зимний период времени тоннельные вентиляторы отключают, чтобы не переохладить подземные сооружения холодным атмосферным воздухом. Аналогично осуществляется вентиляция и в других метрополитенах мелкого заложения, расположенных на территориях с резко-континентальным климатом и отрицательными температурами атмосферного воздуха в зимний период.

Однако эффективных методов расчета воздухораспеределения от поршневого действия поездов нет. В связи с этим сформулированы цель и задачи диссертационного исследования.

В второй главе проведен анализ существующих методов расчета статического воздухораспределения в вентиляционных сетях. Это позволило обосновать использование комбинированного метода Форда-Фалкерсона и реализацию его в виде компьютерной программы «Распределение воздуха по горным выработкам» для исследования воздухораспределения в вентиляционной сети метрополитена по критериям быстродействия, соответствия выходных параметров задачам исследования и достаточной точности расчета.

Реальные вентиляционные сети метрополитенов обладают рядом специфических, присущих только им особенностей. Получение общих закономерностей воздухораспределения для вентиляционных систем метрополитенов на основе лишь статистических данных весьма трудоемкое и дорогостоящее мероприятие. Поэтому для исследования воздухораспределения метрополитена мелкого заложения методом численных экспериментов, была разрабо-

тана обобщенная математическая сетевая модель вентиляционной системы (рисунок 1).

Рисунок 1 - Расчетная схема обобщенной вентиляционной системы линии метрополитена; узлы 1-10 - станции

Основным элементом обобщенной математической модели вентиляционной сети является блок «перегон», который включает в себя станцию, станционную венткамеру, пассажирские пути, перегонные тоннели, вент-сбойки и перегонную венткамеру. При расчете аэродинамических сопротивлений ветвей использованы усредненные значения для соответствующих участков вентиляционной сети станций и тоннелей метрополитенов мелкого заложения. Количеством таких блоков определяется длина линии. Эта модель вентиляционной сети может представлять линию с любым количеством станций и легко поддается исследованию.

Метод расчета движения воздуха, инициированного поршневым действием движущихся поездов, посредством статической модели состоит в том, что моделирование разности давления впереди и позади поезда представляется двумя фиктивными источниками - вентиляторами. Это позволяет адекватно описать фронт давления воздуха на лобовой и хвостовой поверхностях поезда. Между собой эти вентиляторы связаны аэродинамическим сопротивлением, соответствующим сопротивлению зазора между поездом и стенками тоннеля (рисунок 2).

Аэродинамическое сопротивление зазора определялось по данным натурных экспериментов через перепад статического давления перед и после поезда и расходу воздуха в зазоре. Оно составило 0,0074 кц. Вентилятор, моделирующий повышенное давление перед поездом, всасывающим входом соединен с атмосферой, а нагнетательным выходом - с тоннелем, причем

станционные аенткамеры (ВС) платформы

Н^Х - - /V«

/ #У

направление движения поездов

перед поездом устанавливалось дополнительное переменное сопротивление рассеивания = /(Б). Величина сопротивления рассеяния является функцией расстояния 5 от передней поверхности поезда до того сечения в тоннеле, в котором определяется расход воздуха. С помощью него моделировался процесс затухания потока воздуха в тоннеле. Для повышения точности моделирования фронтов статического давления воздуха перед поездом и за ним, добавлены поправочные сопротивления Я'п и на участки соединения фиктивных вентиляторов, моделирующих передний и задний фронт давления поезда, с атмосферой, полученные опытным путем.

Рисунок 2 - Схема модели поезда: 1 - вентилятор, моделирующий разрежение воздуха за хвостовым вагоном; 2 - вентилятор, моделирующий повышение давления воздуха перед головным вагоном; - аэродинамическое сопротивление зазора между поездом и стенками тоннеля; - сопротивление рассеяния; и - поправочные сопротивления; У„ - скорости поезда; (/ и _ производительность вентиляторов 1 и 2; стрелками показано направление движения воздуха

Таким образом, математическая модель потока воздуха, вызванная поршневым действием поезда, представляется совокупностью следующих уравнений:

где р/у - статическое давление на лобовой поверхности поезда, Па; р*у - статическое давление на хвостовой поверхности поезда, Па; Яц -сопротивление рассеивания, кц; Я2 - аэродинамическое сопротивление зазора между поездом и стенками тоннеля, кц; Я1У2 и Я"у2 - поправочные сопротивления, кц; 5 - расстояние от передней поверхности поезда до того сечения в тоннеле, в котором определяется расход воздуха, м.

Р/у =0,6К„2+0,64К„+1,94; Р^=<Р1(дг) = соп51; Р^у = -0,238К„2 -1,652 + 3,1; Р'у =<Р1(<2ь) = соп51;

^ =7-10"852 -2,Ы0~75 + 2,8-10~4; К? = 0,0074; Л^ = 0,0006; Л," = 0,00006,

Для проверки сходимости расчетных значений расходов воздуха с фактическими проведены натурные эксперименты в Новосибирском метрополитене, совместно с электромеханической службой метро.

В условиях действующего метрополитена эксперименты можно провести только в выработках по которым не ходят поезда, но в которых наблюдается их ярко выраженное поршневое действие. Такими выработками являются сбойки между тоннелями. Для проведения эксперимента был выбран участок вентиляционной сети, удовлетворяющий требованиям аэродинамических измерений. Наиболее важным условием было наличие максимально возможного прямолинейного участка вентиляционной сбойки, в которой и планировалось проводить замеры. Это обусловлено тем, что воздушный поток должен быть однородным, а линии тока - параллельными. То есть влияние возмущений от препятствий и поворотов должно быть минимальным, чтобы не искажать результатов измерений.

Для проведения эксперимента использовались следующие приборы, фиксирующие динамическое давление воздушного потока от проходящего в тоннеле поезда:

- дифференциальный манометр ДМЦ-01М, оснащенный интерфейсом ЛБ 232 и соединенный с ноутбуком,;

- электронный микроманометр ММЭ-3.

После завершения натурных замеров и обработки результатов, они сравнивались с данными численных экспериментов на математической модели вентиляционной сети, учитывающей поршневое действие поездов.

На рисунке 3 приведены среднеарифметические графики изменения динамического давления от поршневого действия поездов на основании результатов замеров ДМЦ-01М, электронного микроманометра ММЭ-3 и результатов математического моделирования. На оси абсцисс за начало отсчета принят момент времени, когда лобовая поверхность первого вагона поезда поравнялась с устьем вентиляционной сбойки. Численное моделирование воздухораспределения, вызванного поршневым действием поездов, показало хорошую сходимость с экспериментальными данными. В среднем расхождение не превысило 10 %.

Также, совместно с электромеханической службой Новосибирского метрополитена, проведен натурный эксперимент по замеру расходов воздуха от поршневого действия поездов через вестибюль тупиковой станции. Замеры проводились на пешеходном лестничном спуске прямоугольного сечения. Сначала определялись эпюры скоростей воздуха наверху и внизу лестницы (рисунок 4). Затем в этих сечениях определялись координаты точек среднего расхода воздуха и в них проводились замеры.

Для проведения эксперимента использовался модифицированный цифровой дифференциальный манометр ДМЦ-ОЮ, оснащенный интерфейсом ЛБ 232 и соединенный с ноутбуком, фиксирующий динамическое давление воздушного потока от поршневого действия поездов. Прибор фиксировал с интервалом 0,5 с значения динамического давления при прибытии и убытии поезда со станции.

В среднем, расход воздуха через пешеходный лестничный спуск, за время прибытия поезда на станцию, составил 10 м3/с. В численных экспериментах было получено 14 м3/с. При убывании поезда со станции расход воздуха составил 26 м3/с. При компьютерном моделировании получилось 28 м3/с.

/V. Па

50 ---------------------— .

1000

800

600

400

200

200

400

600

I, с

¿, м

Рисунок 3 - Изменения динамического давления от движущегося поезда: 1 - результаты численных экспериментов; 2 - среднеарифметическое результатов, зафиксированных дифференциальным манометром ДМЦ-01М; 3 -среднеарифметическое результатов, зафиксированных электронным микроманометром ММЭ-3

7 2

л.

К станции

б 9 8 10 1 3 4 5 «Сибирская».

Рисунок 4 - Схема станции «Площадь Гарина-Михайловского»: 1 -платформа; 2 - поезд; 3 - пути движения поездов; 4 - пристанционная циркуляционная сбойка; 5 - камера съезда; 6 - вестибюль станции; 7 - турникеты; 8 - пешеходный лестничный спуск; 9,10 - места снятия замеров

Это подтверждает адекватность предложенной математической модели статического воздухораспределения, учитывающей динамику движения воздуха в тоннелях метрополитена от поршневого действия поездов для исследований системы тоннельной вентиляции метрополитенов.

В третьей главе проведены численные исследования воздухораспреде-ления от поршневого действия движущихся поездов на математической модели обобщенной вентиляционной сети метрополитена мелкого заложения при весенне-осеннем режиме работы вентиляции. В этом режиме тоннельные вентиляторы выключены, их шиберные аппараты открыты, а вентиляция линии осуществляется, в основном, за счет поршневого действия поездов. Со стороны станции № 1 линия ограничена тупиком, со стороны станции № 10 -выходом на земную поверхность в виде портала метромоста. Такие линии часто встречаются в метрополитенах мелкого заложения, в частности - в г. Новосибирске.

При исследовании воздухораспределения на обобщенной модели были приняты следующие допущения: поезд движется с постоянной скоростью 70 км/ч на протяжении всего пути; при расчете воздухораспределения не учитывалось влияние естественной тяги.

Полученные результаты расчетов воздухораспределения сравнивались с базовым (летним) режимом работы тоннельной вентиляции. В этом режиме поезда отсутствуют на линии, перегонные вентиляторы выключены, их шиберные аппараты находятся в открытом положении, как и затворы гражданской обороны. В станционных венткамерах работают по одному вентилятору ВОМД-24 (в= 15°) с постоянной производительностью (2 = 31 м3/с) на вытяжку, вторые вентиляторы выключены, а их шиберные аппараты находятся в закрытом положении. В таком режиме расход воздуха через платформенный зал станции составляет 20 - 30 м3/с. Эти расходы воздуха приняты в качестве базовых. Следует отметить, что и при минимальном угле установки лопаток рабочего колеса (0 = 15°) вентиляторы ВОМД-24 обеспечивают расход воздуха через платформенные залы станций, превышающий требуемый, необходимый для удаления вредностей, пока температура атмосферного воздуха не превышает 20 °С, а интенсивность движения - не более 20 пар поездов в час. С этими данными сравнивались объемы воздуха, перемещаемые через станции поршневым действием поезда при его прохождении по перегонам, примыкающим к рассматриваемой станции.

Как видно из рисунка 5 поршневое действие поезда оказывает значительное влияние на воздухообмен на одной станции перед составом и на трех ближайших станциях позади него.

Для различных станций воздухообмен будет разным из-за влияния топологии сети и расположения на ней рассматриваемой станции. По критерию расхода воздуха через платформенные залы были условно выделены три вида станций на линии: «тупиковые» - станции расположенные рядом с тупиком, «атмосферные» - станции находящиеся рядом с выходом тоннелей на дневную поверхность и «промежуточные» станции. Тупик оказывает существенное влияние на вентиляцию двух ближайших к нему станций (рисунок 6). Аналогичное влияние на две станции оказывает выход тоннеля на земную поверхность. Все остальные станции, расход воздуха через платформы которых остается примерно одинаковым, являются промежуточными. Изменение количества воздуха, перемещаемого через платформенные залы

поршневым действием поездов, обусловлено тем, что основная масса воздушного потока увлекается вслед за хвостовым вагоном. Проходя по линии, поезд затягивает за собой все большее количество воздуха.

Рисунок 5 - Расход воздуха через платформенные залы станций от поршневого действия одного поезда; точками показаны расходы воздуха при работе тоннельных вентиляторов в базовом режиме; заштрихованная стрелка показывает направление движения поезда

123456789 10

станции

Рисунок 6 - Влияние топологии на воздухораспределение: 1 - общее количество воздуха; 2 - доля свежего в общем количестве воздуха

При прохождении поезда от станции № 1 до станции № 10 и в обратном направлении, он перемещает через платформенные залы количество воздуха,

показанное на рисунке 7 (позиция а). По сути, это количество воздуха, перемещаемое одной парой поездов, которые ни разу не встречаются на линии.

При интенсивности движения 20 пар в час, когда на каждом перегоне находится по два поезда, количество воздуха, перемещаемого через все станции исследуемой линии, примерно одинаково. Из полученных данных следует, что для «тупиковых» и «атмосферных» станций, при частоте движения свыше 20 пар в час, влиянием топологии на водухораспределение можно пренебречь.

Анализ полученных результатов показывает, что при прохождении одиночных поездов или при низкой частоте движения поездов на линии, их поршневое действие сопоставимо с производительностью тоннельных вентиляторов. Но, чем чаще встречаются поезда на линии, тем меньше воздуха от их поршневого действия перемещается через платформенные залы станций (рисунок 7, позиция е).

О, м3

Рисунок 7 - Количество воздуха, перемещаемое через станцию одной парой поездов: а - которые ни разу не встречаются на линии; б - которые встречаются один раз на перегоне между 5-ой и 6-ой станциями; в, г, д, и е -количество поездов на линии составляет соответственно 5, 10, 15 и 20 пар/час

Это объясняется возникновением циркуляционных контуров внутри перегона. На рисунке 8 приведены результаты исследования следующих вариантов расположения поездов на линии: а - поезд отходит от станции № 5 по направлению к станции № 6; б - два поезда одновременно отходят от станции № 5 по направлению к станциям № 4 и № 6 соответственно.

На рисунке 8а видно, что на перегоне образуется циркуляционное кольцо, которое ограничено вентиляционной сбойкой за станцией №5, вентиляционной сбойкой перегонной вентиляционной камеры и тоннелями между

ними, в которое вовлечена основная часть воздуха, перемещаемого поршневым действием поезда. По параллельному тоннелю, в котором нет поезда, перемещается 37,2 м3/с воздуха. При появлении поезда на смежном перегоне (рисунок 86), по параллельному тоннелю перемещается уже 54 м3/с воздуха, что на 45 % больше, чем в варианте а.

Рисунок 8 - Схема циркуляция воздуха: а - поезд отходит от станции № 5 по направлению к станции №6; б- два поезда одновременно отходят от станции № 5 по направлению к станциям № 4 и № 6

В результате исследований установлено, что на перегоне формируется главное циркуляционное кольцо, инициированное поршневым действием поездов. Меньшая часть воздуха от поршневого действия поездов идет на проветривание станций, а большая - вовлекается в циркуляционное кольцо внутри перегона. Причем расход воздуха, вовлекаемый в циркуляционное кольцо, повышается с увеличением количества поездов на линии и их встреч на перегонах. Таким образом, при увеличении частоты движения поездов на линии все большее количество воздуха вовлекается в образующиеся главные циркуляционные кольца внутри перегонов. Это приводит к снижению удельного расхода воздуха на станциях.

В четвертой главе исследуются способы регулирования воздухораспре-деления от поршневого действия движущихся поездов. В результате исследований выявлено, что мероприятия, направленные на размыкание циркуляционных колец, приводят к увеличению расходов воздуха через платформенные залы станций и перегонные венткамеры.

Наиболее перспективным способом регулирования воздухораспределе-ния при размыкании циркуляционных колец является полное или частичное

перекрытие поперечного сечения пристанционных вентсбоек (рисунок 9). Циркуляционные сбойки были предложены для снижения «дутья» в работе В.Я. Цодикова. Этот конструктив применяется проектировщиками во всех метрополитенах Российской Федерации.

Рисунок 9 - Схема системы вентиляции тоннелей с устройством вентиляционной сбойки у торца станции: 1 - станция метрополитена; 2 - перегонные тоннели; 3 - пристанционные циркуляционные сбойки; 4 - поезд метрополитена; заштрихованными стрелками показано направление движения поездов; обычными стрелками показано направление движения воздуха

С помощью серий численных экспериментов выявлена зависимость изменения расходов воздуха на станциях от степени перекрытия циркуляционных сбоек и от частоты движения поездов. Средняя площадь сечения таких сбоек составляет 92 м2. Проведенные исследования показали, что уменьшение площади поперечного сечения циркуляционных вентсбоек до 46 м2 не оказывает существенного влияния на воздухораспределение на станциях. Но при дальнейшем уменьшении их сечения и увеличении интенсивности движения поездов на линии, расходы воздуха через платформенные залы станций начинают интенсивно возрастать.

Для оценки эффективности регулирования исследовались расходы воздуха через станции при трех размерах сечения сбоек (рисунок 10): 92 м2 (0 % перекрытия), результат показан в первом столбце для каждой интенсивности движения поездов; 23 м2 (75 % перекрытия) - во втором столбце и 0 м2 (100% перекрытия) - в третьем столбце. На рисунке 11 представлены результаты исследования расходов воздуха через пешеходные выходы на поверхность.

Как видно из рисунка 10, при малой интенсивности движения поездов, полное перекрытие циркуляционных сбоек оказывает незначительное влияние на воздухораспределение через платформенные залы рассматриваемых станций. Но при движении 20 пар поездов в час - воздухораспределение через платформенные залы станций в среднем увеличивается в 6,4 раза.

На полученных гистограммах (рисунок 11) показано изменение расходов воздуха через вестибюли станций при открытой и полностью закрытой циркуляционной сбойке. Для малой интенсивности движения поездов изменение расходов воздуха не превышает 10 %. Для частоты движения 10 пар поездов в час разница расходов воздуха через вестибюли в среднем не превышает 7 %. Когда на линии движутся 20 пар поездов в час, расходы воздуха через пешеходные выходы на поверхность начинают незначительно снижаться.

4 3 1

3

(?х104, м3/ч 25

20

15

10

5

0

Рисунок 10 - Расходы воздуха, перемещаемые через платформенные залы станций за час, в зависимости от степени перекрытия поперечного сечения пристанционных циркуляционных сбоек и от частоты движения поездов по линии: а - 1 пара поездов в час; б - 10 пар поездов в час; в - 20 пар поездов в час; 0 - 0 % перекрытия циркуляционных сбоек; 0,75 - 75 % перекрытия циркуляционных сбоек; 1 - 100 % перекрытия циркуляционных сбоек

станции

Таким образом, можно утверждать, что в метрополитенах мелкого заложения полное перекрытие сечения пристанционных циркуляционных сбоек не оказывает значительного влияния на расходы воздуха через вестибюли станций. Изменение сечения сбоек позволяет регулировать расходы воздуха через платформенные залы станций от поршневого действия движущихся поездов, что позволяет проветривать станции в большинстве штатных режимов без использования тоннельных вентиляторов. £>х104, м3/ч

станции

Рисунок 11 - Расходы воздуха через пешеходные входы и выходы вестибюлей за час, в зависимости от степени перекрытии поперечного сечения пристанционных циркуляционных сбоек и от частоты движения поездов по линии: а - 1 пара поездов в час; б - 10 пар поездов в час; в - 20 пар поездов в час; 0 - 0 % перекрытия циркуляционных сбоек; 0,75 - 75 % перекрытия циркуляционных сбоек; 1-100 % перекрытия циркуляционных сбоек

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, являющейся научно-квалификационной работой, изложены научно обоснованные технические разработки, имеющие существенное значение для экономики страны. На основе результатов выполненных теоретических и экспериментальных исследований дано обоснование использования поршневого действия поездов для проветривания подземных станций и тоннелей метрополитенов мелкого заложения.

Основные научные и практические результаты работы.

1. Предложен метод решения задачи движения воздушного потока, инициированного поршневым действием поезда в метрополитене мелкого заложения путем использования математических моделей статического воздухо-распределения, при этом расхождение результатов численного моделирования воздухораспределения с экспериментальными данными не превышает 10%.

2. Определена область распространения влияния поршневого действия поезда на расход воздуха через платформенные залы станций и соответствие этих расходов производительности от тоннельных вентиляторов.

3. С помощью численного моделирования показано, что количество воздуха, вовлекаемое в циркуляционное кольцо на перегоне между станциями от поршневого действия поездов, увеличивается с повышением их частоты движения и встреч на линии, при этом удельный расход воздуха, обусловленный поршневым действием одной пары поездов, через платформенные залы станций уменьшается.

4. Обоснован способ- регулирования расходов воздуха через станции путем изменения аэродинамического сопротивления циркуляционных сбоек и выявлен диапазон изменения этих расходов.

5. Разработана методика расчета воздухораспределения в метрополитенах мелкого заложения, учитывающая поршневое действие движущихся поездов.

6. Внедрение результатов исследований в Новосибирском метрополитене позволит снизить расход электроэнергии на один тоннельный вентилятор до 130000 кВт ч за год (или 230000 руб/год в ценах 2011 года), за счет перераспределения части вентиляционной нагрузки с тоннельных вентиляторов на поршневое действие движущихся поездов.

7. Методика расчета расхода воздуха на станциях метрополитена от поршневого действия поезда использована МУП «Новосибирский метрополитен» для разработки режимов тоннельной вентиляции. Результаты диссертационной работы также использованы ОАО «Сибгипротранс» в рабочем проекте системы вентиляции станции «Золотая Нива» Новосибирского метрополитена.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Павлов С.А. Элементы вентиляционных систем транспортных тоннелей и метрополитенов зарубежных стран [Текст] / С.А. Павлов. Сборник трудов молодых ученых. Т. 1. Изд. ИГД СО РАН. - Новосибирск. -2008. -С. 159-164.

2. Красюк A.M. Математическое моделирование воздухораспределения в вентиляционной сети метрополитена с учетом поршневого действия поездов [Текст] / A.M. Красюк, И.В. Лугин, С.А.Павлов. Горный информационно-аналитический бюллетень. Тематическое приложение. Аэрология: - М.: МГГУ. - 2009. - С. 48-57

3. Красюк A.M. Влияние поршневого действия поездов на тоннельную вентиляцию метрополитенов мелкого заложения [Текст] / A.M. Красюк, И.В. Лугин, С.А. Павлов, А.Н. Чигишев. Метро и тоннели. Изд-во "ТА Инжиниринг". - 2010. - № 2. - С. 30-32.

4. Красюк A.M. Об использовании поршневого действия поездов в тоннельной вентиляции метрополитена мелкого заложения [Текст] / A.M. Красюк, И.В. Лугин, С.А. Павлов, А.Н. Чигишев. Труды конф. с участием иностранных ученых «Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды» в III т. Т. III. Машиноведение. - Новосибирск: ИГД СО РАН. - 2010. - С. 252-257

5. Красюк A.M. Об эффекте возникновения циркуляционных колец и их влиянии на воздухораспределение в метрополитене мелкого заложения [Текст] / A.M. Красюк, И.В. Лугин, С.А. Павлов. Оизико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. Новосибирск. -2010. -№4. -С. 75-82.

6. Павлов С.А. Исследование воздухораспределения от поршневого действия поездов [Текст] / С.А. Павлов // Сборник трудов молодых ученых. Т. 2. Изд. ИГД СО РАН. - Новосибирск. - 2010. - С. 81-86.

Подписано в печать 12.05.2011 г. Формат 60 х 84 /16 Бумага офсетная. Печать офсетная. Уч. печ. л. 1,7 Тираж 100 экз. Заказ № 20

Учреждение Российской Академии наук Институт горного дела СО РАН. 630091, г. Новосибирск, Красный проспект 54.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Павлов, Станислав Александрович

Введение.

Глава 1. Системы тоннельной вентиляции метрополитенов. Состояние и задачи исследования.

1.1 Анализ требований, предъявляемых к системам тоннельной вентиляции.

1.1.1 Особенности вентиляции метрополитенов мелкого заложения в условиях резко-континентального климата Западной Сибири.

1.2 Сравнительный анализ существующих способов вентиляции метрополитенов.

1.2.1 Регулирование воздухораспределения в вентиляционной сети метрополитенов мелкого заложения.

1.3 Исследуемые параметры для математического моделирования воздухораспределения в метрополитенах.

1.4 Выводы и задачи исследований.

Глава 2. Математическое моделирование сети вентиляции метрополитена мелкого заложения, с учетом поршневого влияния поездов.

2.1 Анализ методов исследования вентиляционных систем.

2.2 Обзор необходимых параметров для построения модели вентиляционной сети линии метрополитена.

2.2.1 Обобщенная модель линии метрополитена мелкого заложения.

2.2.2 Определение требуемых расходов воздуха для проветривания станций.

2.3 Моделирование поршневого действия поезда.

2.4 Сопоставление результатов математического моделирования с данными натурных эксперименов.

2.4.1 Исследования расходов воздуха в вентсбойке вентиляционной камеры на перегоне между станциями «Площадь Ленина»-«Октябрьская».

2.4.2 Исследование расходов воздуха в вестибюле станции «Площадь Гарина-Михайловского».

2.5 Выводы.

Глава 3. Исследование воздухораспределения от поршневого 63 действия поездов при их движении по линии метрополитена.

3.1 Воздухораспределение при движении поезда по линии метрополитена мелкого заложения.

3.1.1 Влияние топологии линии метрополитена на воздухообмен на подземных станциях от поршневого действия поездов.;.

3.2 Влияние расположения поездов на линии на воздухораспределение от их поршневого действия.

3.3 Исследование циркуляционных потоков от поршневого действия поездов.

3.4 Выводы.

Глава 4. Анализ эффективности способов регулирования расхода воздуха через платформенный зал станции метрополитена мелкого заложения.

4.1 Оценка эффективности использования обводных каналов в вентиляционных камерах.

4.2 Оценка эффективности использования шибера в тоннелях метрополитена мелкого заложения.

4.3 Регулирование воздухораспределения на станциях путем изменения аэродинамического сопротивления пристанционных циркуляционных сбоек.

4.4 Эффективность комбинированных способов регулирования воздухораспределения.

4.5 Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Повышение эффективности использования поршневого действия поездов для тоннельной вентиляции метрополитена"

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 1. Актуальность темы

Современный метрополитен — скоростной общественный пассажирский транспорт, выполняющий свои функции независимо от застройки земной поверхности и загруженных транспортных магистралей, что делает его одной из важнейших транспортных систем мегаполисов мира. Поэтому развитие метрополитенов способствует решению проблемы пассажироперевозок в крупных городах. В последнее время существует тенденция к увеличению доли строящихся метрополитенов мелкого заложения в общем объеме строительства [1-3]. В ряде случаев это экономически более выгодный способ по сравнению со строительством метрополитенов глубокого заложения [4]. В настоящий момент в России действуют 7 метрополитенов, 4 из которых преимущественно мелкого заложения.

Постоянно возрастающий пассажиропоток ведет к увеличению частоты движения поездов и как следствие - к выделению и накоплению на станциях и в тоннелях значительного количества вредностей в виде избыточного тепла, газовых выделений, пыли и т.п. [5]. Своевременное удаление вредностей и подача требуемого количества свежего воздуха зависит от эффективности и конструктивного совершенства систем вентиляции. Поэтому, тоннельной вентиляции метрополитена отводится важная роль по поддержанию требуемого состояния микроклимата, в том числе и по поддержанию теплового баланса в подземных сооружениях.

На вентиляцию метрополитенов кроме метеорологических, гидрогеологических и топологических условий местности, в которой он расположен, значительное влияние оказывает поршневое действие поездов. В метрополитенах мелкого заложения, из-за существенной аэродинамической связи тоннелей с земной поверхностью, это влияние особенно велико. При отключении тоннельных вентиляторов в метрополитене, например, в зимний период времени, чтобы не переохладить подземные сооружения приточным воздухом, поршневое действие поездов является основным способом их проветривания.

Следует отметить, что энергопотребление тоннельными вентиляторами [6] уступает только энергопотреблению подвижного состава и достигает 0.9-1.2 млн кВт-ч в год на 1 км линий. Практически во всех штатных режимах работы вентиляции можно существенно снизить указанное потребление электроэнергии тоннельными вентиляторами, переложив часть вентиляционной нагрузки на поршневое действие поездов. Поэтому задача исследования воздухораспределения, вызванного поршневым действием поездов - весьма актуальна.

2. Цель работы исследование закономерностей воздухораспределения от поршневого действия поездов в системе тоннельной вентиляции метрополитена мелкого заложения для снижения энергопотребления на проветривание станций.

3. Идея работы состоит в использовании воздухораспределения от поршневого действия движущихся поездов для вентиляции подземных станций метрополитена мелкого заложения.

4. Задачи исследований

- разработка обобщенной математической модели вентиляционной системы метрополитена мелкого заложения с элементами, учитывающими поршневое действие поездов и ее адаптация к существующему программному обеспечению для расчета воздухораспределения;

- анализ влияния поршневого действия поездов на воздухораспределение в подземных станциях линии метрополитена;

- исследование воздухораспределения на перегоне между станциями вследствие поршневого действия движущихся поездов;

- анализ эффективности способов регулирования воздухораспределения на подземных станциях линии метрополитена мелкого заложения с учетом поршневого действия поездов.

5. Методы исследования включают проведение теоретических исследований воздухораспределения в вентиляционной сети метрополитена методами математического моделирования с применением теории графов и потоковых алгоритмов, а также экспериментальные исследования расходов и давления воздуха в натурных условиях Новосибирского метрополитена.

6. Основные научные положения, защищаемые автором

- расходы воздуха через станции, инициированные поршневым действием поезда, движущегося без встреч с другими поездами, сопоставимы с расходами от тоннельных вентиляторов, при этом значимое влияние на воздухораспределение распространяется на одну станцию перед поездом и на три — позади него;

- при движении поезда по тоннелю в вентиляционной сети перегона образуется главное циркуляционное кольцо, причем расход воздуха, вовлекаемый в циркуляцию, увеличивается с повышением количества встреч поездов на линии, что приводит к уменьшению удельного расхода воздуха на станциях, обусловленного поршневым действием одной пары поездов;

- уменьшение площади поперечного сечения пристанционных циркуляционных сбоек от 46 м до полного их перекрытия ведет к увеличению расходов воздуха от поршневого действия поездов через платформенные залы станций, в зависимости от частоты их движения, в 1,1-6,4 раза, при этом расходы воздуха через вестибюли станций увеличиваются не более чем на 10 %

7. Достоверность научных результатов, выводов, рекомендаций обеспечивается сходимостью и достаточным объемом результатов проведенных математических расчетов и натурных экспериментов по исследованию расходов воздуха в сети метрополитена.

8. Научная новизна

Впервые получены следующие результаты:

- определена область распространения влияния поршневого действия поезда на расход воздуха через платформенные залы станций и соответствие этих расходов производительности от тоннельных вентиляторов;

- с помощью численного моделирования показано, что количество воздуха, вовлекаемое в циркуляционное кольцо на перегоне между станциями от поршневого действия поездов, увеличивается с повышением их частоты движения и встреч на линии, при этом удельный расход воздуха, обусловленный поршневым действием одной пары поездов, через платформенные залы станций уменьшается;

- обоснован способ регулирования расхода воздуха через платформенные залы станций путем изменения аэродинамического сопротивления циркуляционных сбоек и выявлен диапазон изменения этих расходов.

9. Личный вклад автора состоит в разработке обобщенной сетевой математической модели вентиляционной системы метрополитена, учитывающей поршневое действие поездов, и проведении численных и натурных экспериментов по исследованию воздухораспределения от поршневого действия поездов, обработке и анализе результатов экспериментов.

10. Практическая ценность заключается в создании методики расчета воздухораспределения в метрополитенах мелкого заложения с учетом поршневого действия движущихся поездов, позволяющей разрабатывать системы вентиляции метрополитенов со значительным снижением расхода электроэнергии на тоннельные вентиляторы.

11. Реализация работы в промышленности

Методика расчета расхода воздуха на станциях метрополитена от поршневого действия поезда использована МУП «Новосибирский метрополитен» для разработки режимов тоннельной вентиляции. Результаты диссертационной работы также использованы ОАО «Сибгипротранс» в рабочем проекте системы вентиляции станции «Золотая Нива» Новосибирского метрополитена.

12. Апробация работы

Основные положения диссертационной работы и ее отдельные результаты докладывались автором на конференции с участием иностранных ученых «Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды» (Новосибирск, 2010), на конференциях «Неделя горняка - 2009, 2010, 2011» -Московский государственный горный университет (Москва) и на техническом совещании по модернизации системы вентиляции Новосибирского метрополитена в МУП «Новосибирский метрополитен» (Новосибирск, 2011).

13. Публикации

Основное содержание диссертации опубликовано в 6 печатных работах.

14. Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и приложений, общим объемом 149 страниц машинописного текста, и содержит 10 таблиц, 44 рисунка и список литературы из 102 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Павлов, Станислав Александрович

4.5 Выводы

1. Эффективность применения шиберных устройств в путевых тоннелях повышается с увеличением частоты движения, когда на каждом перегоне в противоположных направлениях движутся по одному поезду, расходы воздуха, инициированные поршневым действием поездов через платформенные залы станций, увеличиваются на 70-80% по сравнению с вариантом, когда эти устройства не установлены.

2. Наиболее эффективным способом регулирования расхода воздуха на станциях является изменение площади поперечного сечения пристанционных циркуляционных сбоек от 46 м до полного перекрытия ведет к увеличению расходов воздуха от поршневого действия поездов через платформенные залы станций в 1,1.6,4 раза, в зависимости от частоты движения поездов, при этом расходы воздуха через вестибюли станций увеличивается не более чем на 7-10% .

3. Внедрение результатов исследований позволит снизить расход электроэнергии на один тоннельный вентилятор до 230000 руб/год, за счет перекладывания части вентиляционной нагрузки на поршневое действие движущихся поездов.

Заключение

1. Предложен метод решения задачи движения воздушного потока, инициированного поршневым действием поезда в метрополитене мелкого заложения путем использования математических моделей статического воздухораспределения, при этом расхождение результатов численного моделирования воздухораспределения с экспериментальными данными не превышает 10 %.

2. Определена область распространения влияния поршневого действия поезда' на расход воздуха через платформенные залы станций и соответствие этих расходов производительности от тоннельных вентиляторов.

3. С помощью численного моделирования показано, что количество воздуха, вовлекаемое в циркуляционное кольцо на перегоне между станциями от поршневого действия поездов, увеличивается с повышением их частоты движения и встреч на линии, при этом удельный расход воздуха, обусловленный поршневым действием одной пары поездов, через платформенные залы станций уменьшается.

4. Обоснован способ регулирования расходов воздуха через станции путем изменения аэродинамического сопротивления циркуляционных сбоек и выявлен диапазон изменения этих расходов.

5. Разработана методика расчета воздухораспределения в метрополитенах мелкого заложения, учитывающая поршневое действие движущихся поездов.

6. Внедрение результатов исследований в Новосибирском метрополитене позволит снизить расход электроэнергии на один тоннельный вентилятор до 130000 кВт-ч за год (или 230000 руб/год в ценах 2011 года), за счет перераспределения части вентиляционной нагрузки с тоннельных вентиляторов на поршневое действие движущихся поездов.

7. Методика расчета расхода воздуха на станциях метрополитена от поршневого действия поезда использована МУП «Новосибирский метрополитен» для разработки режимов тоннельной вентиляции. Результаты диссертационной работы также использованы ОАО «Сибгипротранс» в рабочем проекте системы вентиляции станции «Золотая Нива» Новосибирского метрополитена.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Павлов, Станислав Александрович, Новосибирск

1. Фролов Ю.С. Метрополитены: учебник для вузов / Ю.С. Фролов, Д.М. Голицынский, А.П. Ледяев; М.: «Желдориздат», 2001. 528 с.

2. Бодров В.А. Воздухообмен в тоннелях метрополитенов мелкого заложения от поршневого эффекта движения поездов / В.А. Бодров, В .Б. Трошин, П.С. Веселов // Метро. 1993. - № 3. - С. 38-39.

3. Оганесов Г.И. Программа развития и размещения метрополитенов в городах России / Г.И. Оганесов, Ю.Е. Крук // Метро. 1994. — № 6. — С. 1-4.

4. Цодиков В.Я. Вентиляция и теплоснабжение метрополитенов / В.Я. Цодиков М.: Недра, 1975.-237 с.

5. Лугин И.В. Разработка систем вентиляции метрополитенов мелкого заложения: автореф. . канд. техн. наук / И.В. Лугин. Новосибирск, 2003.-20 с.

6. Красюк A.M. Тоннельная вентиляция метрополитенов / A.M. Красюк. — Новосибирск: Наука, 2006. — 164 с.

7. Панин Б.А. Вентиляция метрополитенов: проблемы и новые решения / Б.А. Панин // Метрострой. 1990. - № 6. - С. 26-29.

8. Материалы конференции Хозяйственной Ассоциации «Метро» / С-Пб, 1997.-С. 11-16.

9. Excav Е. Fresh air / Е. Excav // World tunnel and subsurface. — 1997. — 10, № 3. C. 131-138.

10. Form work for a ventilation on vaulted tunnel ceiling // Tunnel. 1998. - 18, №6.-C. 51-56.

11. СНиП 32-02-2003: Метрополитены. Введ. 2004-01-01. - M.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004. - 36 с.

12. СП 32-105-2004: Метрополитены. М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004.-337 с.

13. СП 2.5.1337-03: Санитарные правила эксплуатации метрополитенов. -Введ. 2003-06-30. -М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2003. 18 с.

14. Клебанов Ф.С. Воздух в шахте / Ф.С. Клебанов; М.: 1995. 600 с.

15. Алехичев С.П. Естественная тяга и тепловой режим рудников (на примере Кольского Севера) / С.П. Алехичев, Г.В Калабин.; JL: Изд-во «Наука», Ленингр.отд., 1974. 111 с.

16. Земцов Г.А. Режимы тоннельной вентиляции метрополитена / Г.А. Земцов // Вестник ВНИИЖТ. 1984. -№ 1. - С. 50-52.

17. Обследование естественных воздушных потоков в тоннелях метрополитена. Отчет ИГД СО РАН по х/д 23-15 от 20.01.99. -Новосибирск, 1999. 30 с.

18. Воропаев А.Ф. Тепловое кондиционирование рудничного воздуха в глубоких шахтах / А.Ф. Воропаев М.: Недра, 1979. 192 с.

19. Медведев Б.И. Тепловые основы вентиляции шахт при нормальных и аварийных режимах проветривания / Б.И. Медведев Киев - Донецк: Вища школа, Головное изд-во, 1978. - 156 с.

20. Cory W.T.W. Fun for vehicular tunnels / W.T.W. Cory // Tunnels and tunnel. 1998. - 30, № 9. - C. 62-65.

21. Оганесов Г.И. Состояние развития транспорта / Г.И. Оганесов // Метро. — 1994. -№3.- С. 4-6.

22. Оганесов Г.И., Программа развития и размещения метрополитенов в городах России / Г.И. Оганесов, Ю.Е. Крук // Метро. 1994. - № 6. -С. 1-4.

23. Фролов Ю.С. Метрополитены на линиях мелкого заложения. Новая концепция строительства / Ю.С. Фролов, Ю.Е. Крук. М.:"ТИМР", 1994. -244 с.

24. Фомичев В.И. Вентиляция тоннелей и подземных сооружений / В.И. Фомичев// JL: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1991. 200 с.

25. Поляков А.Х. Проектирование вентиляции тоннелей / А.Х. Поляков — М.: Стройиздат, 1971. 145 с.

26. Гаев Д.В. Московский метрополитен сегодня / Д.В. Гаев // Подземное простанство мира. — 1997. — № 2. — С. 18.

27. Ракинцев М.Ю. Технический уровень и пути совершенствования тоннельной вентиляции метрополитена/ М.Ю. Ракинцев // Вестник ВНИИЖТ.- 1990.-№ 4.-С. 48-51.

28. Красюк A.M. Повышение эффективности вентиляции метрополитенов / A.M. Красюк, И.В. Лугин, А.Н. Чигишев, В.И. Демин // Метро. 1999. -№ 2-3.-С. 33-37.

29. Королев Е.Г. Вентиляция метрополитенов: проблемы и задачи / Е.Г. Королев // Метро. 1993. - № 2. - С. 53-55.

30. Селиванов Ю.П. Экономия электроэнергии на метрополитене / Ю.П. Селиванов, Ф.Е. Овчинников // Ж-д. транспорт. 1985. — № 6. — С. 49-52.

31. Косарев Н.П. Исследование системы вентиляции Байкальского тоннеля БАМа при эксплуатации в условиях низких температур / Н.П. Косарев,

32. A.B. Бухмастов // Прогноз и регулирование теплового режима в горных выработках. Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1987. - С. 34-37.

33. Дьяков В.В. Формирование воздушного напора за счет сил давления, образуемых поездами при движении в тоннелях метрополитена /

34. B.В. Дьяков, В.И. Филиппов, A.A. Батанина // НТЖ «Пожаробезопасность». -№ 2. 1996. - С. 12-15.

35. Павлов С.А. Элементы вентиляционных систем транспортных тоннелей и метрополитенов зарубежных стран Текст. / С.А. Павлов. Сборник трудов молодых ученых. Т. 1. Изд. ИГД СО РАН. Новосибирск. — 2008. — С. 159-164.

36. A.c. №1588874 МКИ F1/00 Способ тоннельной вентиляции / Красюк А.М., Сарычев С.П., Петров H.H. и др. (СССР) №44484648; Заявл. 01.08.88; Опубл. 1990, Бюл. № 32.

37. Сатаров В.Н. Основы проектирования вентиляции подземных рудников: Учеб. пособие/В.Н. Сатаров; ГАЦМиЗ-Красноярск, 1996. 152 с.

38. Мохирев H.H. Проветривание рудников и шахт: курс лекций / H.H. Мохирев; Пермь, 1998.-230 с.

39. Рудничная вентиляция. Справочник / Под ред. К. 3. Ушакова.; М.: Недра, 1988.-440 с.

40. Цой C.B. Электронно-вычислительная техника в вентиляционной службе шахт / C.B. Цой, С.М. Цхай; Алма-Ата: «Наука», 1966. 232 с.

41. Слепых В.Ф. Прогнозный расчет вентиляционных сетей рудников /

42. B.Ф. Слепых., Е.В. Вязниковцев; Алма-Ата: Наука, 1973. 190 с.

43. Водяник Г.М. Компьютерное моделирование вентиляционной сети шахты как динамического объекта / Г.М. Водяник // Компьютерное моделирование технологических процессов / Новочеркасский гос. техн. ун-т. Новочеркасск, 1996. - С. 71-81.

44. C.Г. Гендлер; С-Пб., 1996. - 44 с.

45. Гендлер С.Г. Управление тепловым режимом тоннелей в суровых климатических условиях / С.Г. Гендлер // Транспортное строительство. -1991.-№ 11.-С. 11-13.

46. Абрамов Ф.А. Расчет вентиляционных сетей шахт и рудников / Ф.А. Абрамов, П.Б. Тян, В .Я. Потемкин М.: Недра, 1978. - 232 с.

47. Цой С., Принцип минимума мощности и оптимальная политика управления вентиляционными и гидравлическими сетями / С. Цой, Г.К. Рязанцев // Алма-Ата: Наука, 1968. 259 с.

48. Чечотт Г.О. К вопросу о проектировании вентиляции рудников. Решение задач в «диагональной» системе координат / Г.О. Чечотт; С.-Пб, 1906.

49. Йенсен П., Потоковое программирование / П. Йенсен, Д. Барнес; М.; Радио и связь, 1984. 392 с.

50. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход / Н. Кристофидес // М.: Мир, 1978. 432 с.

51. Ловецкий С.Е. Статические потоки в сетях / С.Е. Ловецкий, И.И. Меламед // Автоматика и телемеханика. 1987. - № 10. - С. 3-29.

52. Форд Л. Потоки в сетях / Л. Форд, Д. Фалкерсон; М.: Мир, 1966. 276 с.

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

54. Кузнецов A.C. О применении потоковых алгоритмов для расчета воздухораспределения в вентиляционных сетях / A.C. Кузнецов, С.М. Лукин // ФТПРПИ. 1989. - № 5. - С. 56-63.

55. Лукин С. М. Разработка математического и программного обеспечения расчета воздухораспределения для автоматизированного управления проветриванием шахт и рудников / Дис. канд. техн. наук: 05.13.07/ С.М. Лукин; ИГД СО РАН. Новосибирск, 1989. - 94 с.

56. Красюк A.M. Взаимное влияние режимов вентиляции станций линии метрополитена / Красюк A.M., Лугин И.В., Чигишев А.Н. // Метро и тоннели. 2002. - № 2. - С. 36-38.

57. Щербань А.Н. Руководство по регулированию теплового режима шахт / А.Н. Щербань, O.A. Кремнев, В.Я. Журавленко; М.: Недра, 1977. 359 с.

58. Воропаев А.Ф. Тепловое кондиционирование рудничного воздуха в глубоких шахтах / А.Ф. Воропаев; М.: Недра, 1979. 192 с.

59. Петров H.H. Тепловой режим вентиляционных стволов и его регулирование / H.H. Петров, И.И. Тимошенко // ФТПРПИ. 1985. - № 3. -С. 59-63.

60. Михеев М.А. Основы теплопередачи / М.А. Михеев, Михеева И.М; Изд. 2-е, перераб. и доп.-М.: «Энергия», 1977. 344 с.

61. Лыков A.B. Теория теплопроводности / Лыков A.B.; М.: Высшая школа, 1967. -599 с.

62. Лыков A.B. Теория тепло- и массопереноса / A.B. Лыков, Ю.А. Михайлов; М.: Госэнергоиздат, 1963, 344 с.

63. Медведев Б.И. Естественная тяга глубоких шахт / Б.И. Медведев, A.M. Гущин, В.Л. Лобов; М.: Недра, 1985. 77 с.

64. Воропаев А.Ф. Тепловая депрессия шахтной вентиляции / А.Ф. Воропаев; Л.: Изд-во АН СССР, 1950.

65. Варгафтик М.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей / М.Б. Варгафтик; М.: «Наука», 1972. 720 с.

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

67. Долинский Е.А. О расчетном определении коэффициентов аэродинамического сопротивления горных выработок / Е.А. Долинский, P.C. Кирин // Известия ВУЗов. Горный журнал. 1990. - № 6. - С. 53-57.

68. Подойницын А.В. Система основной вентиляции Екатеринбургского метрополитена / А.В. Подойницын // Метро и тоннели 2004. - № 4.- С. 40.

69. Коротков В.Н. Работа тоннельной вентиляции Петербургского метрополитена. Особенности состояния микроклимата / В.Н. Коротков // Метро и тоннели 2004. - № 4. - С. 41.

70. Иванов С.А. Опыт ЭМС Московского метрополитена по обеспечению микроклимата на подземных объектах / С.А. Иванов // Метро и тоннели- 2004. № 4. - С. 42-43.

71. Шерстнева Н.В. Контроль и организация воздухообмена в тоннеле и на станции Нижегородского метрополитена / Н.В. Шерстнева // Метро и тоннели 2004. - № 4. - С. 38-39.

72. Mossi М. Simulation aeraulique et ventilation / M. Mossi // Traces -2008.- Т. 134. № 15-16. - С. 19-22.

73. Luo J.J. Numerical simulation on an unsteady three-dimension flow produced by high-speed train passing into a tunnel / J.J. Luo, B. Gao, M.S. Wang // Zhongguo tiedao kexue China Railway Sci. = China Railway Sci. -2005.- № l.-C. 15-19.

74. Ke Zai-tian Test and study of shenzhen metro high-load pile foundation underpinning model / Ke Zai-tian, Gao Yan, Zhang Shu-ceng // Zhongguo tiedao kexue China Railway Sci. = China Railway Sci. 2003. - № 5. - C. 1522.

75. Wang Chun Numerical simulation of air distribution of different ventilation strategy designed for environment control of metro station / Wang Chun, Li

76. Qingjian // Zhongguo tiedao kexue China Railway Sci. = China Railway Sci. -2007.-№3.-C. 93-98.

77. Lu Ping Instability analysis and control research on airflow in subway ventilation network / Lu Ping, Liao Guang-xuan, Li Pei-e, Zhu Wei // Zhongguo tiedao kexue China Railway Sci. = China Railway Sci. 2004. -№2.-C. 134-138.

78. Feng Lian Study on ventilation blocking computation in subway / Feng Lian, Liu Ying-qing // Zhongguo tiedao kexue China Railway Sci. = China Railway Sci. 2002. -№3.-C. 120-123.

79. Цой С. Основы теории вентиляционных сетей / С. Цой, Е.И. Рогов // Алма-Ата: Наука, 1965. 284с.

80. Шепелев С.Ф., Слепых В.Ф., Вязниковцев Е.В. Методические указания по составлению, упрощению, расчету и проектированию рудников. Алма-Ата, Академия наук Казахской ССР, Институт горного дела, Казахская комиссия по борьбе с силикозом, 1973, 160 с.

81. Березовский А.Б. Исследование структуры течения жидкости перед поршнем в трубе / А.Б. Березовский, В.И. Панченко // Изв. вузов. Авиац. техн. 1986. - № 3. - С. 46-49.

82. Петров К. Линии градиентной катастрофы при движении поршня в трубе, заполненной газом / К. Петров, А. Генов // Дифференц. уравнения иприменения. Тр. 3-й Конф., Руссе, 30 июня 6 июля, 1985. Ч. 1 - Руссе, - 1987.-С. 309-312.

83. Monhardt D. Analytical validation of a numerical solution for a simple fluid-structure interaction case / D. Monhardt // Struct. Mech. React. Technol.: Trans. 9th Int. Conf., Lausanne, 17-21 Aug., 1987. Vol. F Rotterdam; Boston, 1987.-C. 37-43.

84. Зарипов Р.Г. Нелинейные колебания газа в трубе / Р.Г. Зарипов, М.А. Ильгамов, Ю.Н. Новиков, В.Б. Репин // Всес. конф. «Нелинейн. явления», Москва, 19-22 сент., 1989: Тез. докл. М. - 1989. - С. 17-18.

85. Петров Н.Н. Моделирование проблем рудничной аэрологии / Н.Н. Петров, М.Ю. Шишкин и др. // ФТПРПИ. 1992. - № 2.

86. Красюк A.M. Взаимосвязность режимов вентиляции станций метрополитена / A.M. Красюк, И.В. Лугин // Горный информационно-аналитический бюллетень МГГУ. 2003. - № 4.

87. Р. С. Miclea and D McKinney. The impact of fire location in station on computer simulation results and fan operation requirements / Aerodynamics and Ventilation of Vehicle Tunnels. Aosta Valley, Italy: October 1997.

88. Красюк A.M. Использование модели статического воздухораспределения при исследовании динамики воздушных потоков от возмущающего действия поездов в метрополитене / A.M. Красюк, И.В. Лугин // ФТПРПИ.- 2007. № 6. - С. 87-94.

89. Исследование на АЦВК и в натурных условиях переходных процессов и частотных свойств вентиляционных систем перегонов, получение математического описания / Ин-т горного дела СО РАН: Руководитель Н.Н. Петров.-№493-15.-Новосибирск, 1989.- 109 с.

90. Красюк A.M. Влияние поршневого действия поездов на тоннельную вентиляцию метрополитенов мелкого заложения Текст. / A.M. Красюк, И.В. Лугин, С.А. Павлов, А.Н. Чигишев. Метро и тоннели. Изд-во "ТА Инжиниринг". 2010. - № 2. - С. 30-32.

91. Павлов С.А. Исследование воздухораспределения от поршневого действия поездов Текст. / С.А. Павлов // Сборник трудов молодых ученых. Т. 2. Изд. ИГД СО РАН. Новосибирск. - 2010. - С. 81-86.

92. Веденин А.Н. Расчет количества воздуха, необходимого для проветривания железнодорожных тоннелей при их эксплуатации / А.Н.Веденин, В.В.Смирняков // Зап. горн, ин-та -2007. -Т. 172. -С. 190-191.

93. Ярхо А. Пути уменьшения эффекта «дутья» / А. Ярхо, Л. Вставский, Ю. Крук, В. Мирошниченко. Метро. - 1993. -№1. - С. 45-48.

94. Чигишев А.Н. Разработка режимов работы тоннельной вентиляции метрополитенов мелкого заложения: автореф. . канд. техн. наук / А.Н. Чигишев. Новосибирск, 2005. - 20 с.и*