Казахская академия транспорта и коммуникаций им
жүктеу/скачать 7,78 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 2.1 Расчет теплопритоков в вагон в летнее время
| НЕДЕЛЯ 2 (1 час)
Практическая работа 2 РАСЧЁТ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА КУЗОВА ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА Цель: освоить методику расчёта теплового баланса кузова пассажирского вагона с целью определения необходимой производительности его системы кондиционирования в летнее и зимнее время года. 2.1 Расчет теплопритоков в вагон в летнее время Расчет теплопритоков в вагон в летнее время производится для определения производительности системы охлаждения. Теплопритоки в вагон летом поступают: через ограждения кузова, вследствие перепада температур воздуха снаружи и внутри вагона; в результате инфильтрации воздуха; от солнечной радиации; тепловыделений пассажиров; работы установленного в вагоне оборудования; притока наружного воздуха, подаваемого в вагон вентиляцией. Ниже приводится наиболее простая и практически используемая методика расчета теплопритоков с конкретным числовым примером для купейного вагона с длиной кузова 23,6м и населенностью 40 человек, включая проводников. В примере взяты расчетные параметры наружного воздуха и , принятые для теплого влажного климата. Значения остальных параметров, если они специально не оговорены, взяты из ранее указанных данных. Теплоприток через ограждения определяется по формуле: (2.1) Подставляя известные значения tn, tB и К (последнее принято максимальным) и зная из чертежей, что F = 270,5 м2, получим: Теплоприток от инфильтрации воздуха находится в прямой зависимости от перепада между температурами воздуха внутри и снаружи вагона и от частоты открывания дверей. Инфильтрация через небольшие неплотности ограждений не учитывается, так как при работающей системе вентиляции и образующемся при этом подпоре воздуха наружный воздух через эти неплотности внутрь вагона почти не проходит, а имеющая место утечка воздуха учитывается при расчете теплопритока от вентиляции. Поскольку теплоприток через ограждения Qt также пропорционален перепаду между температурами воздуха внутри и снаружи вагона, теплоприток от инфильтрации Q2 определяют как некоторую часть Q1 по формуле: , (2.2) где — безразмерный числовой коэффициент. Для летнего времени, когда пассажиры довольно часто выходят из вагона на станциях в пути следования, принимают К'=0,3. Для рассчитываемого вагона Теплоприток от солнечной радиации через непрозрачные ограждения прямо пропорционален интенсивности солнечной радиации L, коэффициенту теплопоглощения облучаемой поверхности А, коэффициенту теплопередачи облучаемого ограждения К и площади ограждения F и обратно пропорционален коэффициенту теплоперехода от наружной поверхности ограждения к наружному воздуху . При определении величины среднего коэффициента теплопередачи ограждений кузова вагона К было видно, что эта величина тем больше, чем выше значение . В соответствии с этим величина теплопритока Q1 через ограждения вследствие перепада температур также увеличивалась с ростом значения . В данном случае при определении теплопритоков от солнечной радиации закономерность обратная — теплоприток Q3 тем меньше, чем больше значение . Физический смысл этого явления заключается в том, что от солнечной радиации поверхность вагона нагревается до более высокой температуры, чем температура окружающего наружного воздуха. Следовательно, чем больше тепла будет снято с ограждений набегающим потоком наружного воздуха, тем меньше тепла от солнечной радиации пройдет внутрь вагона. Расчет теплопритока от солнечной радиации через непрозрачные ограждения производится по формуле: (2.3) Теплоприток от солнечной радиации через прозрачные ограждения (в вагонах — через окна) прямо пропорционален интенсивности солнечной радиации I, площади ограждения F и коэффициенту пропускания солнечных лучей Кпр. Зависимости теплопритока через окна от коэффициента теплопоглощения А, коэффициента теплопередачи К и коэффициента теплоперехода здесь нет. Расчетная формула теплопритока от солнечной радиации через окна имеет вид: (2.4) Интенсивность солнечной радиации I зависит от географической широты местности, времени года, часа дня и различна для горизонтальных (крыша) и вертикальных (стены и окна) поверхностей. Для вертикальных поверхностей интенсивность, кроме того, зависит от их ориентации относительно сторон света - максимальная интенсивность наблюдается при движении поезда в направлении восток — запад. Обычно в июле на широте 40—42° (средняя широта Кавказа и республик Средней Азии) для горизонтальных поверхностей Iг = 950 Вт/м2, для вертикальных I в = 540 Вт/м2. Коэффициент теплопоглощения облучаемой поверхности А зависит от рода материала, цвета и состояния поверхности. Для металлических сравнительно гладких поверхностей значение А принимают в зависимости от цвета окраски: белого — 0,2—0,4; серого и темно-серого— 0,4-0,5; зеленого, коричневого и красного — 0,5—0,7; синего- 0,7 - 0,8; темно-синего и черного - 0,8—0,9. Для расчета примем для крыши Акр = 0,5, для стен Аст = 0,7. Значения коэффициентов теплопередачи с учетом парения изоляции принимают для крыши Ккр=1,3Вт/(м2 ˙ К), для стен Кст = 1,4 Вт/(м2 ˙ К). Коэффициент пропускания лучей окнами Кпр, определяется как произведение трех коэффициентов: К1=0,7 соответствующего двойному остеклению; К2=0,9, учитывающего загрязнение стекол; К3=0,6, учитывающего применение солнечных штор со светлой наружной стороной. Примем, что на солнечной стороне вагона 60% площади окон закрыто занавесками. Тогда Теплопритоки от солнечной радиации подсчитывают для части ограждений, облучаемых только прямыми солнечными лучами, так как величина теплопритоков с теневой стороны от рассеянной солнечной радиации относительно невелика. Не принимается в расчет и теплоприток через торцовые стены, которые не сообщаются с пассажирским помещением. Таким образом, в расчет принимают только крышу, одну боковую стену и окна этой стены. Строго говоря, следовало бы принять площадь крыши и боковой стены лишь в пределах пассажирского помещения, т. е. без учета тамбуров. Но учитывая то, что из расчета исключены теплопритоки от рассеянной солнечной радиации и от облучения торцовых стен (оно все же частично передается и в пассажирское помещение), а также в целях упрощения расчета принимают всю площадь крыши и одной боковой стены. Из чертежей кузова вагона берем размеры площадей: крыши Fкр=70,5 м2, одной боковой стены Аст = 44,0 м2, окон с одной стороны вагона Fок = 11,3 м2. Зная все исходные данные, определим: теплоприток через крышу по формуле (2.3) жүктеу/скачать 7,78 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|