![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчет теплового баланса кузова
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. Теплоприток через ограждения определяется по формуле:
где tн, tв – температура воздуха соответственно снаружи и внутри вагона, 0С. Теплоприток от инфильтрации воздуха находится в прямой зависимости от перепада между температурами воздуха внутри и снаружи вагона и от частоты открывания дверей. Поскольку теплоприток через ограждения Q1 также пропорционален перепаду между температурами воздуха внутри и снаружи вагона, теплоприток от инфильтрации Q2 определяют как некоторую часть Q1 по формуле: Q2 = К/Q1, (4.2) где К/ – безразмерный числовой коэффициент. Для летнего времени года, когда пассажиры довольно часто выходят из вагона на станциях в пути следования, принимают К/ =0, 3. Теплоприток от солнечной радиации через непрозрачные ограждения вычисляется по формуле: где I – интенсивность солнечной радиации; А – коэффициент теплопоглощения облучаемой поверхности; К – коэффициент теплопередачи облучаемого ограждения; F – площадь ограждения. Интенсивность солнечной радиации зависит от географической широты местности, времени года, часа дня и различна для горизонтальных (крыша) и вертикальных (стены и окна) поверхностей. Значения интенсивности солнечной радиации приведены в таблице 4.1. Коэффициент теплопоглощения облучаемой поверхности зависит от рода материала, цвета и состояния поверхности. Величина коэффициента поглощения тепловых лучей приведена в таблице 4.2.
Расчетная формула теплопритока от солнечной радиации через окна имеет вид:
где Кпроп – коэффициент пропускания лучей окнами.
Таблица 4.1 Интенсивность солнечного облучения в июле
Таблица 4.2 Коэффициент поглощения солнечных лучей материалами
В расчет принимают только крышу, боковую стену и окна этой стены: Q3 общ= Q3 кр + Q3 ст + Q3 ок. Тепловыделения пассажиров определяются по формуле: Q4 = q × n, (4.5) где q – суммарное (сухое и влажное) тепло, выделяемое одним пассажиром, Вт (табл. 4.3); n – количество пассажиров, зависящее от типа вагона. Интенсивность отдачи ощутимого тепла зависит от температуры воздуха в помещении, таблица 4.3. Тепловыделения работающего в вагоне оборудования равно суммарной мощности постоянно работающих электропотребителей. В вагоне постоянно работают электродвигатель вентиляционного агрегата вагона мощностью 1, 7 кВт и распределительный щит служебного купе мощностью около 0, 4 кВт. Тогда Q5 составляет: Таблица 4.3
Q5 = 1, 7 + 0, 4 = 2, 1 кВт = 2100 Вт. Теплоприток от подаваемого в вагон наружного воздуха зависит от его количества и разности теплосодержаний наружного воздуха и воздуха внутри вагона и определяется по формуле: Q6 = Gлн gлв (iн – iв), (4.6) где Gлн – объем подаваемого наружного воздуха летом, м3/с, gлв – плотность (объемная масса) воздуха летом, кг/м3, iн – теплосодержание наружного воздуха, кДж/кг, iв - теплосодержание воздуха в вагоне, кДж/кг. Плотность воздуха принимается по таблице 4.4 в зависимости от температуры.
Таблица 4.4
Теплосодержания воздуха iн и iв определяют по их температуре и относительной влажности с помощью i-d- диаграммы. Количество тепла, которое надо отвести при образовании конденсата
Количество влаги, которое необходимо сконденсировать
где Через дефлекторы и путём инфильтрации удаляется воздух с параметрами пассажирского помещения. Количество удаляемой влаги из помещения вентилированием
где dв - влагосодержание внутреннего воздуха, г/кг. Энтальпия пар и смеси воздуха, поступающего в вогдухоохладитель
где tc – температура смеси воздуха, 0С. Энтальпия конденсата определяется для значения температуры, равной tр. Общее количество влаги, выделяемой пассажирами, равно
где Интенсивность выделения водяного пара взрослого человека при спокойном состоянии зависит от температуры воздуха в помещении (таблица 4.5). Таблица 4.5
Количество влаги, поступающей в вагон с наружным воздухом при вентиляции, равно
где Vн – количество наружного воздуха на одного пассажира, м3/ч; dн, dв – влагосодержание воздуха соответсвенно наружного и внутреннего, определяемое по диаграмме i-d, г/кг. Общий теплоприток в вагон и, следовательно, потребная холодопроизводительность холодильной установки составляет:
Температура подаваемого в пассажирское помещение вагона воздуха подсчитывается из условия компенсации всех теплопритоков, кроме теплопритока от самого поступающего в вагон наружного воздуха, так как этот теплоприток ликвидируется не в пассажирском помещении, а еще на пути в него при проходе через воздухоохладитель холодильной установки. Тепловой баланс при этом составляет: где Из формулы 4.8. находим
Расчет теплопотерь вагона в зимнее время осуществляется для определения производительности системы отопления. В зимнее время года тепло потери происходят: - через ограждения вследствие перепад температур воздуха внутри и снаружи вагона; - в результате инфильтрации; - от подачи в вагон холодного наружного воздуха. Теплопотери через ограждения определяются по формуле (4.1), в которой для получения положительного значения tн и tв меняют местами:
Теплопотери от инфильтрации рассчитываются по формуле (4.2). Но учитывая, что зимой наружные двери вагонов открываются реже, чем летом, принимают коэффициент К/ = 0, 25.
Теплопотери от подаваемого в вагон наружного воздуха определяется по формуле:
где Gзн – объем подаваемого наружного воздуха зимой, м3/с, gзв – плотность (объемная масса) воздуха зимой, кг/м3 (выбирается по табл. 4.4). Общие теплопотери вагона составят:
|