Московские ученые научились управлять температурой в метро

Столичные ученые разработали алгоритм, который позволяет температуре в метро долгое время оставаться комфортной. Авторами идеи выступили сотрудники лаборатории математического моделирования в физике факультета ВМК МГУ им. Ломоносова. Они разработали математическую модель для управления вентиляционным режимом тоннелей. Результаты исследований опубликованы в журнале International Journal of Thermal Sciences (Q1).

Алгоритм придуман для создания приятной температуры в метро, что особенно актуально в жаркие дни, когда на станциях и в поездах становится нечем дышать. Недавние исследования показали, что тепло накапливается в грунтах, окружающих подземные тоннели.

Пресс-служба МГУ: «Напрашивается очевидное решение — отводить тепло, накопленное в тепловом резервуаре, и использовать его, например, на обогрев зданий на поверхности. Современные технологии позволяют осуществить такой отвод тепла. Однако для проектирования таких установок необходимо знать параметры тепловых резервуаров: их размеры и распределение температуры. Получить такие данные без математического моделирования затруднительно».

Еще один способ снизить температуру — управлять вентиляцией. Но если пользоваться ею только в жару, результата не будет. Нужно следить за вентиляцией весь год.

С этими задачами справились сотрудники ВМК МГУ совместно с ОАО «Инсолар-Инвест». Ученые предложили оригинальную математическую модель, которая позволяет создавать долговременный прогноз средней температуры воздуха в тоннелях метро и распределение температуры в окружающих грунтах. Эффективность модели проверили и доказали на основе данных метро Москвы, Глазго и Гуанчжоу.

Пресс-служба МГУ: «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».

По словам ученых, преимущество модели — возможность управлять вентиляционным режимом и летом, и зимой. Это стало возможным благодаря особенностям алгоритма, который в режиме реального времени способен определять необходимый режим вентиляции. Для этого во внимание принимаются температура воздуха и интенсивность движения поездов.

Результаты моделирования, проведенные для реальных значений параметров московского метро, показали, что предложенный алгоритм может сильно уменьшить амплитуду сезонных колебаний температуры в тоннеле, приблизив ее значение к оптимальному.