Метод кругових теплових потоків

Цей метод використовується в зонах з металевими підкріплюючими елементами. Бокові теплові потоки, які розширюються по круговим лініям від стінки металевого профілю, встановленого в середині оточуючої конструкції.

а = δ₅ = 40 мм, – висота дерев’яного бруска;

б = δ₆ = 14 мм, – товщина столярної плити;

в = b₂ + b₃ =2+38 = 40 мм, – ширина основи профілю;

h = δ₂+ δ₃+ δ₄=2+40+2=44 мм, – висота профілю;

Тепловий потік q₁:

(3.15)

Тепловий потік q₂:

(3.16)

Коефіцієнт теплопередачі в даній зоні:

(3.17)

Цей метод дає завищене значення коефіцієнта теплопередачі. Перевага його в тому, що він враховує бічні додаткові теплові потоки, які розповсюджуються від стінок профілю по ¼ кола.

Отже, коефіцієнт теплопередачі в зонах з суцільною теплоізоляцією і підкріплюючими елементами, що розрахований за двома методами склав:

2,27 Вт/(м²*К) – за допомогою методу кругових теплових потоків, і 0,99 Вт/(м²*К)­ - за допомогою методу елементарних переміщень.

3.3. Перевірка температури внутрішніх поверхонь кузова на відповідність санітарно-гігієнічним вимогам

Згідно санітарно-технічним вимогам здійснюється рівність:

, (3.18)

звідки – температура точки роси і рівна: ;

, (3.19)

де – температура в приміщенні вагону, ;

К – коефіцієнт теплопередачі, який визначається методом кругових теплових потоків, як одним із найточніших методів для визначення коефіцієнту теплопередачі, і рівний: К = 2,27Вт/(м^2.К);

– коефіцієнт теплопередачі на внутрішній поверхні кузова вагону, = 7,54Вт/(м^2.К);

– температура атмосферного повітря взимку, = -30⁰С.

,

Так як рівність , не виконується, тобто 8,44⁰С ≤16⁰С, то на поверхні стінки не буде збиратись волога, а це означає що теплоізоляційний матеріал являється надійним.

4. Розрахунок тепло – та вологонадлишків в пасажирських приміщеннях

Теплонадходження знаходимо за формулою:

, (4.1)

де – теплонадходження через загорожу унаслідок різниці температур;

– тепло, що вноситься у вагон зовнішнім повітрям в процесі інфільтрації;

– теплонадходження у вагон унаслідок сонячної радіації;

– тепловиділення людей;

– тепловиділення працюючого електроустаткування у вагоні.

Теплопритік через загорожу знаходимо за формулою:

, (4.2)

де – коефіцієнт теплопередачі кузова,

– теплопередаюча поверхня,

– температура всередині вагону,

– температура ззовні вагону,

Тепло, що вноситься у вагон зовнішнім повітрям в процесі інфільтрації, підраховується таким чином:

(4.3)

Теплонадходження у вагон внаслідок дії сонячної радіації знаходимо по формулі:

, (4.4)

де – теплонадходження через непрозорі огорожі кузова;

– теплонадходження через вікна;

, (4.5)

де – коефіцієнти теплопередачі даху і бічної стіни відповідно,

, (4.6)

, (4.7)

– площі поверхонь даху і однієї бічної стіни з урахуванням вікон відповідно, F_бс = 46 м ;

– коефіцієнти поглинання сонячної енергії поверхнею даху і бічної стіни відповідно. Вони залежать від кольору фарби, так для темно-синьої Приймаємо А_кр=А_бс=0,85;

– інтенсивність сонячної радіації на даху і бічній стіні (горизонтально і вертикально),

– коефіцієнт тепловіддачі на даху вагона,

– коефіцієнт тепловіддачі на боковій стінці вагона,

Q₃^’ = 1,3·77·(0,85·545,4)/105,9 + 1,25·46·(0,85·101,96)/106,51 = 485 Bm

, (4.8)

де – коефіцієнти пропускання сонячної енергії між зовнішніми і внутрішніми вікнами,

- площа вікон однієї бічної стіни,

Q₃ = 485 + 1566,1 = 2051,1 Bm.

Теплонадходження від людей у вагоні знаходимо за формулою:

, (4.9)

(4.10)

де – кількість пасажирів у вагоні,

– температура повітря у вагоні, ;

Теплонадходження від працюючої у вагоні електроустаткування приймаємо рівним .

Q = 3458 + 691,6 + 2051,1 + 3906 + 500 = 10606,7 Bm = 10,6 кВm

Вологонадходження в пасажирському вагоні визначаються за формулою:

, (4.11)

де – вологонадходження від людей;

, (4.12)

– вологонадходження від одного пасажира;

(4.13)

Wл = 56·(0,0076·25– 0,12) = 3,92 кг/год;

– вологонадходження з інфільтруючим у вагон теплим зовнішнім повітрям;

, (4.14)

де – кількість зовнішнього повітря, що поступає у вагон в процесі інфільтрації;

, (4.15)

де – теплоємність повітря,

Значення вологості знаходимо за діаграмою h – d, в залежності від температури та відносної вологості:

- вологість зовнішнього і внутрішнього повітря відповідно,

В завершенні розрахунку встановимо величину тепловологісного відношення:

(4.16)