lunes, 28 de marzo de 2011

EL EFECTO PISTÓN (y2)

La pasada semana presentamos el efecto pistón, que es como se conoce el fenómeno por el que el tren al circular por el túnel "hace de pistón" empujando el aire que se encuentra a su paso, de manera que ante el tren se genera una "bolsa" de aire con una presión superior a la normal. También vimos que este fenómeno, en el caso de túneles independientes para cada sentido de circulación, genera corrientes de aire molestas para los usuarios que esperan en el andén.

La manera tradicional de evitar estas molestias de aire es generando una conexión directa entre el túnel y el exterior previa al inicio de la estación. De manera que sea a través de ella que se escapen las corrientes de aire previas al tren y así no lleguen al andén. Esta conexión se denomina pozo de compensación.


Figura 1. Esquema de un pozo de compensación


La decisión de construir pozos de compensación no se hace exclusivamente para evitar las molestias provocadas por el efecto pistón en túneles con coeficientes de bloqueo altos, sino que se enmarca en el ámbito del estudio de ventilación de la línea de metro, y en este estudio intervienen muchos más factores. En la siguiente figura se muestra un esquema de ventilación de un tramo de metro en el que se han dispuesto pozos de compensación entre otros sistemas de ventilación.


Figura 2. Esquema de ventilación de un tramo de metro con pozos de compensación (obtenido de la revista Obras Urbanas). Observar como todo y disponer de un pozo de ventilación entre estaciones, éste está apagado ya que se emplea el efecto pistón para mover el aire a través del túnel (dicho pozo sólo se pone en marcha en situación de emergencia).

Cree el bandero que en la red ferroviaria de Barcelona no existen pozos de compensación, pero en la prolongación de FGC en Terrassa, donde se ha optado por la solución de hacer circular cada tren por un túnel independiente, sí se ha previsto la construcción de estos.

Una línea que de no haberse actuado para evitarlo tendría unas molestías brutales debidas al efecto pistón es la nueva Línea 9 de Barcelona. Todo y que la sección de túnel, presentada en post anteriores, tiene un coeficiente de bloqueo bajo (ver figura 3), los metros anteriores a la estación la sección del túnel se empequeñece, pues un espacio de ella es ocupado por salas técnicas. Así en los tramos de túnel previos al andén la sección se estrecha con unos coeficientes de bloqueo de casi 0,5 (valor elevado que implica fuertes corrientes de aire).


Figura 3. Valores del coeficiente de bloqueo de las secciones características de la Línea 9.


Pero en los andenes de la Línea 9 no se perciben las molestas corrientes de aire gracias a las puertas existentes en el borde de andén, que únicamente se abren con el convoy parado.

Figura 4. Imagen de los andenes de Línea 9.


Así hemos visto dos maneras de evitar en los andenes las corrientes de aire provocadas por el efecto pistón en túneles con elevados coeficientes de bloqueo: bien mediante vías de escape para esas corrientes (pozo de compensación), bien generando barreras físicas a las mismas (cerramiento de andén). . Debe tenerse en cuenta que el hecho de colocar puertas de andén en la Línea 9 se debe a que se trata de una línea automática (sin conductor) y no al efecto pistón. El hecho de evitar las molestias de este fenómeno es una vetaja colateral, pero ello ya lo veremos con detenimiento en otro post.

12 comentarios:

acolostico dijo...

La línea 9 todavía es un falti para ver..

Desde luego cuantas cosas a pensar para hacer tuneles.

rodericus2009 dijo...

Imagino que uno de los efectos derivados del "efecto piston" también debe ser un consumo mas alto de corriente en la tracción de las unidades que pasen por esas zonas.
Otro motivo mas para corregirlo.

Saludos.

Nica dijo...

Ultimamente todas las imágenes que utiliza en sus post me resultan muy familiares ;b
Enhorabuena de nuevo!

Bororo dijo...

Fascinado por el efecto pistón.. mejor dicho fanscinado.
Y por la molestia a los usuarios, que se tiene en cuenta.

Y encima le añade ventilación, tema candante en la construcción de edificios y en el consumo de enrgía de los mismos. Nos gusta ventilado, pero calentito y sin consumo grande de energía. Para eso hay que calcular mucho.

Que chulo.

Miquel dijo...

Ostras, ahora entiendo el porqué de las rejillas en las aceras ¡¡¡¡¡ mira que siempre me lo he preguntado ¡¡¡¡ gracias ¡¡¡¡¡¡¡ salut

Marta dijo...

Mire, iba a decir lo mismo que el señor acolostico, que la L9 aun no la he pisado

Bogieboig dijo...

Malgrat tot, l'efecte pistó pot tenir efectes útils. A l'estació Pl. Espanya dels Catalans, abans de la reforma dels 80, hi havia un recinte (un enclavament, crec) adossat a l'inici del túnel de sortida de via única, a mà esquerra. Allà hi havia un dispositiu que avisava quan entrava un tren per l'altre extrem (a pl. Cerdà) consistent en un molinet com els que fan els nens a classe de manualitats i que de vegades veiem als balcons. Tecnologia punta!
Salutacions.

railsiferradures dijo...

Seguint amb el comentari de Bogieboig, jo recordo que entre Sagrera i Camp del Arpa, hi ha un espai de ventilació que, durant molts anys, era ven visible dons li arribava llum directa del carrer.
No se si per que estava en un espai no urbanitzat i obert o per quin altre motiu.
Mes tard el deurien cobrir i solament era visible un calaix d'entrada.
Salutacions
railsiferradures

el bandero dijo...

@acolostico, Marta,
Habremos poner remedio a ese falti con una visita y un vermut ; )

@rodericus2009
Sí señor, ese fenómeno es especialmente acusado en túneles de alta velocidad.

@Nica,
Es que vive usted rodeada de estaciones estrella. Muchas gracias por los piropos.

@Bororo,
“ventilación, tema candante en la construcción de edificios” y en la de metros. Además en los proyectos de metro normalmente se piensa en la ventilación tarde.

@Miquel,
Las rejas en la calle son elemento clave de los sistemas de ventilación del metro, no se como enfocar el tema pero algún día podríamos hablar de ellas.

@Bogieboig,
Ostres, és boníssim això que expliques, tindríem que aconseguir una foto d’aquest molinet i escriure un post.

@railsiferradures,
És molt raro que és veies llum, doncs precisament els ventiladors no permeten el pas de la llum, potser el que va començar essent un pou de compensació o ventilació natural després li varen posar uns ventiladors. Ni idea. Molt interessant.

gabriel tren dijo...

Excelente Bandero la información y los diagramas que nos muestras, ayer justamente utilicé - maravillado - la línea 10 del nuevo metro automático, algo que pone a Barcelona al tope de los países en cuanto a transporte público. Es algo digno de verse el sistema de escaleras mecánicas piso tras piso hasta las profundidades!

Anónimo dijo...

Pues a mi el efecto pistón me gusta en esas horas puntas y sobretodo en verano, ya que la climatización deja bastante que desear.

PD: en alguna estaciones he visto entradas de aire acondicionado y a la vez carteles publicitarios que están ardiendo, supongo que por estar iluminados con fluorescentes.

Anónimo dijo...

Hace más de un año que en el pasillod e passeig de gràcia hay un tubo con un ventilador que gira a la velocidad de la corriente que hay en el pasillo. Es posible que esten estudiando con un sensor las corrientes de al estación?

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