ჟ. „მეცნიერება და ტექნოლოგიები", #1-3, 2006 წ 1 უაკ 622.4:624.19 აეროლოგია ბუნებრივი წევის სიდიდისა და მიმართულების სეზონური ცვალებადობა რიკოთის საავტომობილო გვირაბში ო.ლანჩავა ნ. შურაძე (საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტი) საუღელტეხილო გვირაბებში ბუნებრივი წევა განპირობებულია პორტალების განლაგების ადგილის კლიმატურ ზონათა განსხვავებულობით, გარემომცველ ქანთა მასივთან თბომასაგაცვლის გამო გვირაბში ჰაერის ტემპერატურისა და ფარდობითი ტენიანობის ცვალებადობით ატმოსფერულთან შედარებით და სატრანსპორტო საშუალებათა მოძრაობით. ბუნებრივი წევის დეპრესია შეიძლება წარმოვადგინოთ ჯამის სახით hn=hp + ht,φ +htr (1) სადაც hn არის ბუნებრივი წევის დეპრესიის სრული სიდიდე, პა; hp, ht,φ, htr -შესაბამისად ატმოსფერული წნევის სხვაობით, ტემპერატურისა და ფარდობითი ტენიანობის ცვალებადობით და სატრანსპორტო საშუალებათა გადაადგილებით აღძრული მდგენლები, პა. არსებითი ისაა, რომ გვირაბის სავენტილაციო სისტემებზე ყოველთვის მოქმედებს ბუნებრივი წევა, რომელიც სეზონურად იცვლის სიდიდესა და მიმართულებას. შედარებით ნაკლები ამპლიტუდა ახასიათებს დღეღამურ ცვალებადობას, რომელიც, ისევე როგორც სეზონური ცვალებადობა, სინუსოიდურთან მიახლოებული კანონ-ზომიერებით ხასიათდება. აღნიშნული კანონზომიერების რაოდენობრივი მხარის დადგენა კონკრეტული გვირაბისათვის და სავენტილაციო სისტემის მისადაგება ბუნებრივი წევის ცვალებადობასთან, სისტემის ეკონომიკურობის, ეფექტიანობისა და მდგრადობის წინაპირობაა სავენტილაციო სისტემა იდეალურია, როცა ჰაერის ნაკადის მოძრაობის მიმართულება თან ხვდება ბუნებრივი წევის მიმართულებას, ჰაერის ჭავლი აღძრულია ბუნებრივად და ხელოვნურად ხდება მხოლოდ იმ რაოდენობის დამატება, რაც აუცილებელია გამოყოფილი ტოქსიკური ნაერთების უსაფრთხო კონცენტრაციამდე დასაყვანად. იდეალური სისტემა ტექნიკურად ძნელი განსახორციელებელია, მაგრამ თანამედროვე მმართველ-საკონტროლო აპარატურის გამოყენებით შესაძლებელია იდეალურთან მეტ-ნაკლები მიახლოება, ე.ი. გვირაბების უფრო ეკონომიური განიავება იმ შემთხვევასთან შედარებით, როცა ბუნებრივი წევის გათვალისწინება არ ხდება. ბუნებრივი წევის გამოვლენის თავისებურება ისაა, რომ ჰიდროსტატიკურ წნევათა სხვაობა ენერგიის სახით ნაკადს გადაეცემა არა მარტო მის რომელიმე ერთ წერტილში, არამედ მთელ სიგრძეზე. აღნიშნულის გამო ბუნებრივი წევის დეპრესიის უშუალო გაზომვა რომელიმე წერტილში შეუძლებელია, რადგან ნაკადის ყველა წერტილში მისი სიდიდე ნულს უტოლდება. მაშასადამე, ბუნებრივი წევის გავლენა შეიძლება შევადაროთ უსასრულოდ მცირე დეპრესიის მქონე ვირტუალური ვენტილატორების ერთობლივ ჟ. „მეცნიერება და ტექნოლოგიები", #1-3, 2006 წ 2 მუშაობას, როცა მათი რაოდენობა (n) უსასრულოდ დიდია, ხოლო ყოველი ვენტილატორის დეპრესია მიისწრაფვის ნულისაკენ. მაშასადამე, (2) სადაც h არის ერთი ვირტუალური ვენტილატორის დეპრესია (პა) და როცა n→∞‚ h→ 0. ამ შემთხვევაში მიღებული ენერგიის აკუმულირება ნაკადში არ ხდება, ის იქვე იხარჯება აეროდინამიკური წინაღობის გადალახვაზე და ატმოსფერული წნევის სხვაობის დაფიქსირება გვირაბის ნებისმიერ წერტილში მოძრავი ნაკადის შემთხვევაში შეუძლებელია. ამიტომ ბუნებრივი დეპრესიის გასაზომად საჭიროა სავენტილაციო ნაკადის მოძრაობის შეწყვეტა კვეთის სრული გადაღობვით, რაც შესაძლებელია განხორციელდეს ჩარჩოზე გადაჭიმული ბრეზენტის მეშვეობით. ბრეზენტი შეიზნიქება იმ მხრიდან საიდანაც არის ბუნებრივი წევა, ხოლო გადაღობვის ორივე მხარეს დეპრესიომეტრით მიღებულ განაზომთა სხვაობა არის კლიმატური ფაქტორებით განპირობებული წევის დეპრესია (hp + ht,φ). პარალელურად პორტალებთან მიკრობარომეტრით გაზომილ წნევათა სხვაობა არის კლიმატურ ზონათა განსხვავებულობით განპირობებული დეპრესია (∆P=hp) და შესაძლოა როგორც დეპრესიის განსახილველი ორი ძირითადი მდგენელის ჯამური ეფექტის, ისე მათი დიფერენცირებული განხილვა. მთელი სირთულე კი ისაა, რომ გვირაბში ჰაერის და ტრანსპორტის მოძრაობის პერიოდული შეწყვეტა სხვადასხვა მიზეზის გამო ვერ შევძელით და სხვა გზა ავირჩიეთ. კერძოდ, რადგანაც ვიცით, რომ ht,φ შეადგენს საერთო დეპრესიის 1-5 %-ს [1,2], დეპრესია (hp + ht,φ) მივაკუთვნეთ მხოლოდ hp -ს და ht,φ -ის სიდიდე მხედველობაში არ მივიღეთ. ამ შემთხვევაში დავუშვით მაქსიმუმ 5%-იანი ცდომილება, რაც აპრობირებული მეთოდებით გვირაბების ვენტილაციის საინჟინრო გაანგარიშებისათვის მისაღებად მიგვაჩნია. აღსანიშნავია, რომ ჩატარებული ექსპერიმენტული დაკვირვებისას ერთდროულად იზომებოდა ბარომეტრული წნევა ორივე პორტალთან და ჰაერის ხარჯი გვირაბში. დაკვირვებებისათვის შერჩეული იყო ღამის საათები, როცა ტრანსპორტის მოძრაობა გვირაბში შეზღუდული იყო და უმეტეს შემთხვევაში (დაკვირვებების პროცესში) საერთოდ არ მოძრაობდა. ამავე დროს შესაძლებელი იყო ვენტილატორების ჩართვა- გამორთვა. დღის განმავლობაში ვაგროვებდით სტატისტიკურ მონაცემებს ტრანსპორტის მოძრაობის ინტენსიურობის შესახებ, რომელთა შედეგების ნაწილი მოცემულია 1-ლ ცხრილში. აქ მოცემულია გვირაბში ავტომობილების საშუალო, მაქსიმალური და მინიმალური რაოდენობა, საშუალო კვადრატული გადახრა (б), მედიანა (Me), მოდა (Mo) და მოძრაობის უთანაბრობის კოეფიციენტი (Kუ) დღის განმავლობაში 9—21 სთ-ის შუალედში. შედეგები დამუშავებულია ექსელის სტანდარტული პროგრამის დახმარებით. ექსპერიმენტული დაკვირვებების შედეგები ბუნებრივი წევის (hp + ht,φ) სეზონური ცვალებადობის სახით მოცემულია 1-ლ ნახ-ზე, ხოლო ჰაერის შესაბამისი ხარჯი - მე-2 ცხრილში: აღსანიშნავია, რომ გამწოვი ვენტილატორის ჩართვით ფრთაზე საიდანაც იყო ჟ. „მეცნიერება და ტექნოლოგიები", #1-3, 2006 წ 3 მიმართული ბუნებრივი წევა (ნახ. 2), სავენტილაციო ჰაერის ხარჯი მხოლოდ 40 მ3/წმ-ით გაიზარდა (ცხრილი 2, №№ 4 და 8). საქმე ისაა რომ დასავლეთიდან მიმართული ბუნებრივი წევა ეხმარება იმავე ფრთაზე მომუშავე ვენტილატორს რომელიც ნამუშევარ ჰაერს გაიწოვს სავენტილაციო არხიდან, დასავლეთის პორტალის პირთან ქმნის დამატებით შეწოვის ეფექტს და ეწინააღმდეგება მეორე ფრთაზე მომუშავე ვენტილატორს. ნულოვანი ბუნებრივი წევის შემთხვევაში ორივე ვენტილატორის მწარმოებლურობა დაახლოებით 100 მ3/წმ (მისი ნომინალური სიდიდე) იქნებოდა. დაკვირვების შედეგები ცხადყოფს, რომ ვენტილატორის ამოქმედებით, რომელმაც დასავლეთის პორტალის სავალ ნაწილში დამატებითი დეპრესია შექმნა, ჰაერის ხარჯი დასავლეთის ფრთაზე ეკვივალენტურად არ გაიზარდა. ამის მიზეზად მიგვაჩნია წარმოდგენილი გრძივ-განივი სქემის ნაკლი. აღნიშნული ძალაში რჩება აგრეთვე აღმოსავლეთის ფრთის ვენტილატორისათვის იმ შემთხვევაში, როცა ბუნებრივი წევა მიმართულია აღმოსავლეთიდან დასავლეთისაკენ. ჰაერის ხარჯის გაზრდის თვალსაზრისით, პირველ შემთხვევაში უფრო მეტ ეფექტს მოგვცემდა აღმოსავლეთის ფრთაზე არსებული ვენტილატორის ჩართვა, რომელიც თავის ჟ. „მეცნიერება და ტექნოლოგიები", #1-3, 2006 წ 4 ნომინალურ მწარმოებლურობას (100 მ3/წმ) განავითარებდა, რაც დაემატებოდა ბუნებრივი წევით აღძრულ ხარჯს და შეადგენდა 123 მ 3/წმ-ს (ცხრილი 2, № 3). ამ შემთხვევაში წარმოდგენილი გრძივ-განივი სქემა ფაქტობრივად იმუშავებდა გრძივი სქემის პრინციპით, რაც კიდევ ერთხელ ადასტურებს რიკოთის გვირაბის განიავების გრძივ სისტემაზე გადაყვანის აუცილებლობას. ექსპერიმენტული დაკვირვებების შედეგების მიხედვით შეიძლება გამოვიტანოთ შემდეგი დასკვნები: 1. ბუნებრივი წევის დეპრესიის სეზონური ცვალებადობა რიკოთის გვირაბში სინუსოიდურთან მიახლოებული კანონზომიერებით ხასიათდება. ჟ. „მეცნიერება და ტექნოლოგიები", #1-3, 2006 წ 5 2. სავენტილაციო სისტემის მდგრადობის, ეკონომიურობისა და საიმედოობის უზრუნველსაყოფად საჭიროა მისი გადაყვანა გრძივ სქემაზე. ლიტერატურა - REFERENCES – ЛИТЕРАТУРА: 1. Eugenio А. Merzagora.The World’s longest Tunnel Page (The Internet). 2. Gunnar Lotsberg. Content of BHR Group Publication. Summary of paper presented at_the 9th International conference on Aerodynamics and Ventilation of Vehicle Tunnels held in Aosta Valley, Italy, 6-8 October, 1997. AEROLOGY SEASONAL CHANGE OF SIZE AND DIRECTION OF NATURAL DRAFT IN RIKOTI ROAD TUNNEL O. LANCHAVA, N. SHURADZE (GEORGIAN TECHNICHAL UNIVERSITY) Summary With the purpose of an establishment of character of parameters change of natural draft in Rikoti road tunnel are carried out experimental supervisions The depression of natural draft caused by the climatic factors is reduced to a difference of pressure at portals. The statistical parameters of natural draft and intensity of movement the automobiles are given. There is judged possible expediency of application of the longitudinal circuit of airing in the given tunnel. АЭРОЛОГИЯ СЕЗОННОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ И НАПРАВЛЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННОЙ ТЯГИ В РИКОТСКОМ АВТОМОБИЛЬНОМ ТОННЕЛЕ О. ЛАНЧАВА, Н. ШУРАДЗЕ (ГРУЗИНСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) Резюме С целью установления характера изменения параметров естественной тяги в Рикотском автодорожном тоннеле проведены экспериментальные наблюдения. Депрессия естественной тяги, обусловленная климатическими факторами, сводится к разности давлений у порталов. Приведены статистические параметры естественной тяги и интенсивности движения транспорта Делается вывод o возможной целесообразности применения продольной схемы проветривания в данном тоннеле.