Вентиляция и теплоснабжение метрополитенов

глава v Теплопередача

через ограждающие конструкции тоннельных сооружений

§ 1. Основные понятия и уравнение теплопередачи

При работе метрополитена тепло, выделяемое в тоннелях, ассими лируется вентиляционным воздухом и частично поступает через ограждающие конструкции тоннелей в окружающий грунт. Огра ждающие конструкции и грунт прогреваются, имея наибольшую температуру на внутренней поверхности стенки тоннеля и наи меньшую (приближающуюся к естественной температуре грунтов) — на некотором, постоянно изменяющемся расстоянии от внутренней поверхности стенки тоннеля. Теплопередача в грунты происходит при нестационарном режиме, так как температурное поле грунтов меняется во времени. Нестационарность теплового процесса об условливается изменением теплосодержания ограждающих кон струкций тоннеля и грунтов при изменении их температуры во времени и всегда связана с процессом нагрева или охлаждения. Рассмотрим процесс теплопередачи в грунты при отсутствии движения грунтовых вод и теплового потока в тоннеле, а также изоляции тоннеля от наружной атмосферы. В этих условиях тем пературы воздуха в тоннеле t B1 поверхности стен t c и грунтов t rp будут между собой равны, т. е. Если в тоннеле появятся тепловыделения, то сразу же между воздухом тоннеля й ограждающими его конструкциями и грунтом возникнет процесс теплопередачи, сопровождающийся прогревом конструкции тоннеля и грунтов. Сначала будут нагреваться по верхностные слои, но постепенно процесс прогрева распростра нится в глубь грунта. При постоянной величине тепловыделений в тоннеле график изменения температуры ограждающих конструк ций и грунта (рис. 1.V) будет представлять собой кривую с мак симальной ординатой, соответствующей температуре внутренней поверхности стенки тоннеля, и с минимальной ординатой, при ближающейся по своему значению к естественной температуре грунта на некотором, постоянно увеличивающемся во времени 110 T D = = T С = T PP.