Вентиляция и теплоснабжение метрополитенов

§ 6. Определение расчетного диаметра тоннеля, когда его сечение отличается от окружности

Сопоставление характеристик различной формы показывает, что скорость их охлаждения при прочих равных условиях должна быть тем меньше, чем меньше отношение объема тела к его поверхности [28]. Ниже перечислены тела раз личной формы в последовательности уменьшения скорости охла ждения, зависящей от формы тела: шар, цилиндр, имеющий длину, равную диаметру, куб, цилиндр бесконечной длины, квадрат бес конечной длины, бесконечная плоская стенка и др. Прямоуголь ная выработка большой длины имеет существенно разные скорость охлаждения и удельный тепловой поток в зависимости от высоты и ширины выработки, учитываемых в отношениях их объема к поверхности. При этом рассматриваются объем и поверхность, приходящиеся на единицу длины тела, т. е. объем — это произве дение площади поперечного (живого) сечения F (м 2 ) на единицу длины тела, а поверхность — это произведение периметра П (м) на единицу длины тела. Отношение этих величин называется гидравлическим радиусом R r : (62.V) Эта зависимость является определяющей при решении гидро динамических задач. При исследованиях теплоотдачи от жидкости или газа, движу щихся не в цилиндрических каналах, а в каналах другого сечения, применяется понятие гидравлического эквивалентного диаметра d 9 [28]. Выразим гидравлический радиус через гидравлический эквивалентный диаметр d 3 , м (равновеликий по скорости охла ждения, удельному тепловому потоку и по потерям на трение при одинаковой скорости движения потока в канале круглого и иного сечения), т. е. F и** d Иг = откуда d 3 =4R r , м. (626.V) Подставляя в формулу (626.V) значение R r из формулы (62а.V), получим расчетный диаметр тоннеля, имеющего сечение, отличающееся от круглого сечения: охлаждения тел R r = jf> м -

d = d 3 = 4-^-, м.

(62в.У)

Применяя для некруглого сечения диаметр d = d 3 , в формулах (41 .V) — (54.Y) следует полученные значения q и K z привести к 139 -