Ученые МГУ имени Ломоносова в содружестве с ОАО «Инсолар-Инвест» разработали оригинальную математическую модель для прогноза средней температуры воздуха в тоннелях метро. Об этом в своем Telegram-канале сообщил ведущий специалист центра погоды «Фобос» Михаил Леус со ссылкой на портал «Метеовести».
«Для решения этих двух задач сотрудники лаборатории математического моделирования в физике факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ имени Ломоносова (ВМК МГУ), в содружестве с ОАО «Инсолар-Инвест» предложили оригинальную математическую модель, которая позволяет определять долговременный прогноз средней температуры воздуха в тоннелях метро и распределение температуры в окружающих грунтах. Апробация модели была проведена с использованием данных метрополитенов Москвы, Глазго и Гуанчжоу и показала хорошую предсказательную способность модели. Модель учитывает ряд важных факторов, влияющих на температуру воздуха в тоннеле: сезонные колебания температуры атмосферного воздуха; теплообмен между воздухом и грунтом на поверхности земли и стенке тоннеля; генерацию тепла в тоннеле в результате движения поездов и воздухообмен между тоннелем и атмосферой», - говорится в сообщении.
Отмечается, что расчеты, проведенные с использованием данных московского метро и климатических данных московского региона, позволили с хорошей точностью оценить размеры тепловых резервуаров, которые образуются вокруг пары параллельных тоннелей в результате многолетней эксплуатации линий метро. Важным преимуществом этой модели является возможность управления вентиляционным режимом для достижения оптимальной температуры воздуха в тоннеле в летний и зимний период. Для этой цели был предложен алгоритм, который позволяет в режиме реального времени по известным значениям температуры окружающего воздуха и известной интенсивности движения поездов в тоннеле определять режим вентиляции, обеспечивающий комфортную температуру в тоннеле. Такая возможность осуществлять управление в режиме реального времени обусловлена относительной вычислительной простотой модели, которая тем не менее корректно учитывает все основные факторы, влияющие на изменение температуры воздуха в тоннеле.
Так, результаты моделирования, проведенные для реальных значений параметров функционирования московского метро, показали, что предложенный алгоритм может существенно уменьшить амплитуду сезонных колебаний температуры воздуха в тоннеле метрополитена, приблизив ее значение к оптимальному. Разработанная математическая модель была использована ОАО «Инсолар-Инвест» при проектировании теплонасосного оборудования для систем теплохладоснабжения объектов инфраструктуры Московского метрополитена. Математическая модель, технологические решения и теплонасосное оборудование были успешно апробированы в натурных условиях на станции «Саларьево».