1.4 Выбор схемы холодильной машины

Вариант схемы холодильной машины и системы КВВ вагона в целом указывается в задании. В курсовом проекте рассматриваются пять основных вариантов кондиционеров используемых на железнодорожном транспорте Республики Казахстан:

1) кондиционер МАБ-II (вагоны постройки ГДР), (П.2-1);

2) кондиционер МАБ-036 (вагоны постройки ГДР), (П.2-2);

3) крышевой кондиционер фирмы «Остров», Москва, РФ (на вагонах модернизированных АО «ЫРЫСТЫ-АЭВРЗ»), (П.2-3);

4) крышевой кондиционер KLD45GFI (на вагонах построенных КНР для РК), (П.2-4);

5) напольный кондиционер вагонов «Тальго» эксплуатируемых в РК, (П.2-5).

2. Определение площади теплопередающих поверхностей ограждения кузова вагона

2.1 Определение площади наружных поверхностей теплопередачи ограждений пассажирского помещения

Боковая стена:

, (2.1)

где L_н – наружная длина кузова, м, Н_н – высота боковой стены снаружи, м, l_т – длина тамбура наружная, м.

Пол:

, (2.2)

где В_н – наружная ширина кузова, м.

Площадь крыши:

, (2.3)

где R₁ – радиус сечения крыши в средней части, м, R₂ – радиус сечения крыши у боковых стен, м, j - угол, ограничивающий дугу, град.

Углы j₁ и j₂ определяются так:

и _. (2.4)

Площадь перегородки:

(2.5)

где h_н – высота крыши, м.

Общая наружная площадь:

. (2.6)

2.2 Определение структуры и толщины теплоизоляционного материала в ограждениях пассажирского помещения

Для поддержания заданного температурного режима пассажирское помещение вагона должно иметь эффективную теплоизоляцию.

Структура ограждений пассажирского помещения.

а) крыша: 1 – обшивка наружная 2 – теплоизоляция типа Isover 3 – фанера или пластик	б) перегородка: 1 – обшивка наружная 2 – деревянная плита 3 – фанера или пластик
в) пол: 1 – линолеум 2 – доски 3 – теплоизоляция типа Isover 4 – обшивка наружная	г) боковая стена имеет две зоны: - окно с двойным остеклением; - 1 – обшивка наружная 2 – теплоизоляция типа Isover 3 – фанера или пластик

Наружная обшивка выполняется из нержавеющей стали. Гофрирование не учитывается.

2.3 Определение внутренних размеров помещения

Длина внутренняя:

L_в = L_н –2 × (d_пер+l_т), (2.7)

где d_пер – толщина перегородки, м.

Ширина внутренняя:

В_в = В_н - 2 × d_бс. (2.8)

где d_бс – толщина боковой стены, м.

Высота внутренняя боковой стены:

Н_в = Н_н - d_п. (2.9)

где d_п – толщина пола, м.

Радиусы внутренние:

R₁^в = R₁^н - d_кр; R₂^в = R₂^н - d_кр, (2.10)

где d_кр – толщина крыши.

2.4 Определение внутренних поверхностей теплопередачи

ограждений пассажирского помещения

Площадь боковой стены:

= L_в × Н_в. (2.11)

Площадь пола:

= L_в × В_в. (2.12)

Площадь крыши:

_. (2.13)

Площадь перегородки:

_. (2.14)

Общая внутренняя площадь:

(2.15)

2.5 Определение среднегеометрической поверхности ограждений пассажирского помещения

; ; ;

; ; _, (2.16)

где SF_ок – суммарная площадь окон одной боковой стены, м²; F_бс – площадь боковой стены без окон.

3. РАСЧЕТ ПРИВЕДЕННОГО КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ КУЗОВА

Коэффициент теплопередачи каждой зоны рассчитывают по формуле:

_, (3.1)

где a_Н – коэффициент теплопередачи от наружного воздуха к наружной поверхности ограждения грузового помещения вагона, Вт/(м²К).

_, (3.2)

где u - максимальная скорость движения поезда, м/с, L_н – полная длина кузова, м; d_i – толщина отдельных однородных слоев, м; l _i – коэффициент теплопроводности i-го слоя материала, Вт/(мК); a_В – коэффициент теплопередачи от внутренней обшивки вагона к воздуху внутри пассажирского помещения, Вт/(м²К); i – порядковый номер слоя в конструкции зоны.

Приблизительный учёт термического сопротивления воздушной прослойки окна в зависимости от её толщины можно производить по табл. 3.1.

Таблица 3.1.

Толщина воздушной прослойки, мм	Термическое сопротивление (м2∙К)/Вт
	Для прослоек вертикальных и горизонтальных при потоке тепла снизу вверх	Для прослоек горизонтальных при потоке тепла сверху вниз
10	0,12	0,15
20	0,14	0,16
30	0,15	0,17
40	0,16	0,18
50	0,16	0,19

При расчётах коэффициента теплопередачи ограждающих конструкций с воздушной прослойкой термичесоке сопротивление , определяемое по таблице 3.1, входит как слагаемое в знаменатель формулы (3.1).

Коэффициент теплопередачи окна. Если окно с дойным остеклением, то его коэффициент теплопередачи определяется по формуле (3.1), принимающей следующий вид:

, (3.4)

где и - толщина и коэффициент теплопроводности стекла.

Коэффициент теплопередачи боковой стены.

. (3.5)

- определяется по формуле (3.1) для зоны с теплоизоляцией.

Приведенный коэффициент теплопередачи кузова определяется по формуле:

. (3.6)

С учетом «тепловых мостиков»:

= К_пр × 1,4. (3.7)