Определение расхода воздуха при возникновении пожара в тоннеле при продольной схеме вентиляции

- при возникновении пожара в автодорожных тоннелях должна быть обеспечена скорость движения воздушного потока, превышающей некоторое критическое значение, при котором гарантируется отсутствие движения дыма и газов в направлении противоположном направлению вентиляционного потока (т.н. «backlayering») (Рис. 6.11).

Расчет значения V_кр следует выполнять по формуле:

V_кр = А{[М×(1+(1-2/М)^1/2) - 1]^1/3 + [М×(1-(1-2/М)^1/2) - 1]^1/3 -1} (6.6)

где М = 1,5gH_т К³₁ К³_g/А²; А= Q_п/3r_вС_pF_тТ₀

H_т- высота тоннеля в месте возникновения пожара, м;

F_т – площадь сечения тоннеля, м²;

Q_п – конвективная мощность пожара, кВт;

К_g – коэффициент, учитывающий профиль тоннеля (при положительном уклоне К_g =1, при отрицательном уклоне с градиентом от 0% до 6% К_g возрастает от 1 до 1,15); К₁ = 0,606.

С_p – теплоемкость воздуха, кДж/(кг К). (С_p =1,005 кДж/(кг К)).

r_в – плотность воздуха при температуре Т₀.

Т₀ – температура набегающего воздушного потока, К.

Расход воздуха, рассчитанный по критической скорости движения воздуха, сравнивается с значениями расходов, вычисленными из условия обеспечение нормативных параметров воздушной среды в тоннеле по СО, NO_x, сажи, а также сочетания сажи и взвешенных частиц не выхлопного происхождения (PM_2,5), определяющих нормативное значение коэффициентов ослабления (K_adm). Для дальнейших расчетов выбирается наибольшая из сравниваемых величин, т.е. G =max(G_CO, G_NOx, G_сажи, G_Kadm).

Рисунок 6.11 (А, Б, В). Механизмы формирования обратного вентиляционному потоку движения дыма или горячих газов при возникновении пожара в автодорожном тоннеле в зависимости от скорости воздуха. А) распространение пожарных газов в условиях естественной вентиляции для тоннеля с горизонтальным профилем; Б) вентиляция не обеспечивает предотвращение движения пожарных газов в направлении, обратном воздушному потоку (скорость движения воздуха меньше критической скорости); В) вентиляция предотвращает движения пожарных газов в направлении, обратном воздушному потоку (скорость движения воздуха превышает критическую скорость).