Fenómeno Físico

El fenómeno físico de propagación y evolución de las ondas de choque puede ser simulado a partir de una serie de modelos simplificados que aportan mayor o menor exactitud con respecto a la evolución real. Así pues, una enumeración de los mismos sin entrar en las ventajas e inconvenientes de utilización de unos u otros es la siguiente:
1. Flujo no isoentrópico
2. Flujo isoentrópico conrozamiento
3. Flujo isoentrópico sin rozamiento
4. Flujo con densidad constante y velocidad del sonido constante
5. Flujo incompresible
De todos estos modelos, el flujo isoentrópico con rozamiento, es el aceptado por la UIC. Luego el método empleado en la confección de las fichas UIC 779-11 se corresponde con el de un flujo isentrópico con rozamiento. Este modelo lo implementó el profesor Vardy, de laUniversidad de Dundee, en un programa de cálculo denominado Thermotun/4 que ha sido aplicado a un gran número de casos permitiendo la confección de unos gráficos de fácil aplicación, recogidos en las citadas fichas UIC. A partir de éstos se obtiene el hueco libre mínimo de la sección transversal del túnel necesario para limitar las variaciones de presión sufridas en el interior de los trenes noestancos. Se toma como referencia exclusivamente la afectación timpánica sobre los viajeros. No contempla ningún aspecto sobre gálibos, ventiladores, protecciones antiincendio, distancias eléctricas de seguridad, etc.
1.1.1.1.1 Metodología de diseño de la sección
En los siguientes apartados se muestra la metodología seguida para el diseño de la sección libre de los túneles.
1.1.1.1.1.1 Criteriosde salud
Para la comprobación del criterio de salud se utilizarán tablas resumen de la publicación “Recomendaciones para dimensionar túneles ferroviarios por efectos aerodinámicos de presión sobre viajeros” del Ministerio de Fomento. Entrando por filas para los valores de longitud inmediatamente superior e inferior tabulados y seleccionando la columna correspondiente a la velocidad de proyecto,en las tablas del apéndice D de la referencia antes citada se obtendrán directamente los valores de las secciones mínimas para el túnel.
1.1.1.1.1.2 Criterios de confort
Para calcular la sección libre de un túnel utilizando las fichas UIC 779-11 se parte de los siguientes datos que se establecen en los criterios de confort:
- Circulación de 1 tren ó 2 trenes
- Velocidad del tren o de lostrenes (Km/h)
- Longitud del túnel. (m)
- Longitud del tren (m)
- Sección del tren (m2)
- Variación máxima de la presión aceptable (kPa)
Para resolver cada caso, se escoge una gráfica de la ficha UIC, en función de los siguientes parámetros:
- Nº de trenes circulando por el túnel: Puede haber 1 tren (vía única) o 2 trenes que se cruzan en el túnel (doble vía)
- Velocidad del tren
- Variaciónmáxima de presión en 1 segundo, 4 segundos o 10 segundos (para 1 tren circulando en vía única)
- Variación máxima de presión en 4 segundos (para 2 trenes circulando en doble vía, a la misma velocidad o velocidades diferentes)
Una vez seleccionada la ficha, se determina la sección libre del siguiente modo:
- Se entra en el eje de abcisas con el valor Ltun/Ltr, que es longitud del túnel partida porla longitud del tren.
- En el eje de ordenadas se entra con el valor de la presión máxima permitida
El punto así calculado corresponde a un determinado valor B, denominado coeficiente de bloqueo, que es igual a la sección del tren partido por la sección libre del túnel (Str/STun) Los valores intermedios que figuran entre las isolíneas de las fichas se pueden interpolar linealmente para obtenerel valor de B. Luego, para diferentes categorías de supuestos de trenes (diferentes velocidades), es posible determinar el valor de B interpolando entre 2 fichas.
Finalmente, una vez conocida la sección del tren calculamos la sección del túnel dividiendo el área de la sección del tren, Stren, por el valor B.
1.1.1.1.1.3 Posibilidad de tráfico mixto
En el proyecto básico se plantea la...