
- •1. Вихідні дані по технічним характеристикам і умовам експлуатації вагона
- •2. Теплові впливи на огороджження кузова
- •2.1. Конвективно-променистий теплообмін на поверхнях огороджень
- •2.2. Тепловий вплив сонячної радіації
- •3. Теплоізоляційні конструкції огороджень
- •3.1 Розрахункова схема ізоляційної конструкції елемента огороджень, вибір теплоізоляційного матеріалу, мінімальна товщина теплоізоляції
- •3.2. Визначаємо коефіцієнт теплопередачі у зонах з суцільною теплоізоляцією і підкріплюючими елементами.
- •Метод елементарних перерізів (спосіб 1)
- •Метод елементарних перерізів (спосіб 2)
- •Метод кругових теплових потоків
- •3.3. Перевірка температури внутрішніх поверхонь кузова на відповідність санітарно-гігієнічним вимогам
- •4. Розрахунок тепло – та вологонадлишків в пасажирських приміщеннях
- •5.Тепловий розрахунок системи кондицшонування
- •5.1.Технологічна схема системи кондиціонування
- •Повітроохолоджувач;
- •5.2. Побудова на діаграмі h-d процесів кондиціонування, питомі тепловологісні показники циклу обробки повітря
- •Процеси кондиціонування на h-d діаграмі
- •5.3. Визначення необхідної повітро- і холодопродуктивності кондиціонера і робочої холодопродуктивності холодильної машини
- •6. Холодильна машина кондиціонера
- •6. 1. Принципова робоча схема холодильної машини
- •6.2. Побудова і розрахунок циклу холодильної машини на діаграмі p-h
- •6.3. Тепловий розрахунок компресора і теплообмінних апаратів
- •6.3.1. Холодильний компресор
- •6.3.2. Конденсаторний агрегат
- •6.3.3 Повітроохолоджувач
- •Висновки
- •Список використаної літератури
2.2. Тепловий вплив сонячної радіації
Випромінювання Сонця у бік Землі здійснюється у вигляді електромагнітного випромінювання, яке несе теплову енергію. Теплове випромінювання Сонця оцінюється інтенсивністю сонячної радіації I.
(2.17)
де
–
кут нахилу сонця в
градусах (для липня
=
200
);
γ – часовий кут сонця в даний момент часу;
– географічна
ширина розміщення вагона;
– висота
сонця над горизонтом;
(2.18)
де τ – час після полудня;
150 – кут повороту за одну годину;
,
,
Інтенсивність прямої сонячної радіації на поверхні, перпендикулярній напрямку сонячного проміння;
,
(2.19)
де
–
постійна сонячного опромінювання,
(
=1367
Вт/м
);
p – коефіцієнт прозорості атмосфери, (приймаємо p = 0,75);
Повна інтенсивність сонячної радіації на даху вагона обчислюється по формулі:
,
(2.20)
де
– інтенсивність розсіяної сонячної
радіації;
– інтенсивність
прямої сонячної радіації.
Інтенсивність
розсіяної сонячної радіації залежить
від висоти сонця над горизонтом і
визначається по графіку, при h
= 35,030
Інтенсивність прямої сонячної радіації обчислюється як:
,
(2.21)
Інтенсивність сонячної радіації на бічній стіні вагону обчислюється по формулі:
,
(2.22)
де
– інтенсивність прямої сонячної
радіації;
– інтенсивність
розсіяної сонячної радіації;
Інтенсивність прямої сонячної радіації обчислюється як:
(2.23)
де
–
азимут сонця в градусах, який визначається
по наступній формулі:
(2.24)
,
,
Інтенсивність розсіяної сонячної радіації на боковій стіні розраховується як:
,
(2.25)
Інтенсивність сонячної радіації на даху вагону, освітленої сонцем, склала 545,4 Вт/м2 , а на бічній стіні –101,96Вт/м2.
3. Теплоізоляційні конструкції огороджень
3.1 Розрахункова схема ізоляційної конструкції елемента огороджень, вибір теплоізоляційного матеріалу, мінімальна товщина теплоізоляції
Теплоізоляційні конструкції кузовів пасажирських і рефрижераторних вагонів складаються з теплової ізоляції, яка встановлюється між елементами каркасу кузова, а також між зовнішньою і внутрішньою обшивками.
Теплоізоляційний шар різко зменшує інтенсивність теплообміну між внутрішнім і зовнішнім середовищем, сприяє зменшенню потужності опалювального і холодильного обладнання вагонів, а також нормалізації температури внутрішніх поверхонь огороджень кузова.
Основною вимогою до теплоізоляції є низька здатність проводити теплоту. Крім того, вона повинна мати невелику об’ємну масу, погано поглинати вологу, не руйнуватися при частому підніманні і зниженні температури, не руйнуватися під час транспортування, не повинна виділяти шкідливі речовини і зберігати свої якості на протязі довгого терміну експлуатації.
Отже, основним показником теплоізоляції є теплопровідність, що характеризується коефіцієнтом теплопровідності λ.
Для даного варіанту, коефіцієнт теплопровідності становить λіз=0,03Вт/(м×К). Відповідно до нього вибираємо теплоізоляційний матеріал ISOVER, оскільки його коефіцієнт теплопровідності в межах λ = 0,03…0,04 Вт/(м×К).
ISOVER – теплоізоляційний матеріал з мінеральної вати на основі скловолокна високої якості. Він негорючий, екологічно чистий і довговічний матеріал.
Теплоізоляцію розраховують для зимового періоду експлуатації, а для літнього лише перевіряють, тому що різниця температур всередині вагона взимку більша ніж влітку.
Схема розрізу
де tп=250С – температура всередині вагона;
tн= -300С– температура ззовні вагона взимку ;
αст.п=7,54 Вт/м2.К – коефіцієнт теплопередачі на внутрішній поверхні кузова;
λіз = 0,03 Вт/(м К) – коефіцієнт теплопровідності теплової ізоляції;
Мінімальна товщина ізоляції буде рівна:
(3.1)
(3.2)
Товщина
теплоізоляції