5)Приведенный коэффициент теплопередачи кузова вагона
Основным показателем теплотехнических качеств кузова вагона является коэффициент теплопередачи его ограждений.
Коэффициент теплопередачи характеризуется количеством тепла, проходящим в течение 1 с через 1 м2 площади ограждений при передачи температур по ее сторонам в 10. Он имеет размерность Вт/(м2К) и обозначается буквой К.
Коэффициент теплопередачи стенки обратно пропорционален ее общему термическому сопротивлению Rо:
(2.1)
Общее термическое сопротивление многослойной однородной стенки вагона равно сумме термических сопротивлений каждого слоя и термических сопротивлений теплопереходу от поверхности стенки к наружному и внутреннему воздуху:
,
(2.2)
где Ri - внутреннее (собственное) термическое сопротивление каждого слоя стенки; Ru - термическое сопротивление теплопереходу летом от наружного воздуха к наружной поверхности стенки, зимой от наружной поверхности стенки к наружному воздуху; Rв - термическое сопротивление теплопереходу летом от внутренней поверхности стенки к воздуху внутри вагона, зимой от воздуха внутри вагона к внутренней поверхности стенки;
(2.3)
где
толщина каждого однородного слоя стенки,
м;
коэффициент теплопроводности материала
или воздушной прослойки, соответствующего
слоя стенки, Вт/(м2
К);
,
(2.4)
где
-
коэффициент теплоперехода от наружной
поверхности стенки к наружному воздуху
(или от наружного воздуха к поверхности
стенки), Вт/(м2×К).
(2.5)
где
-
коэффициент теплоперехода от воздуха
к внутренней поверхности стенки (или
наоборот). Для всех пассажирских вагонов,
Вт/(м2К).
Подставив значения выражений (2.2) - (2.5) в формулу один, получим общую развернутую формулу:
,
(2.6)
Значения
берутся из чертежей значения
- из справочников (для основных материалов
приведены в таблице 2.1)
Таблица 2.1
Физические свойства изоляционных и строительных материалов, применяемых в ограждениях кузова вагонов
Материал |
Коэффициент теплопроводности ккал/м2ч 0С |
Объемная масса г/см3 |
Средняя теплоемкость ккал/кг град |
Коэффициент теплостойкости при периоде 24 ч. ккал/мгр. |
Мипора |
0,03-0,04 |
15-25 |
0,37 |
0,24 |
Пенополистирол ПСБ-С |
0,032 |
25-30 |
0,34 |
- |
Пенополиуретан марки ППУ-3Е |
0,036 |
36-42 |
0,34 |
- |
Стеклянная вата |
0,035-0,050 |
100-200 |
0,2 |
0,71 |
Минеральная вата |
0,040-0,045 |
100-125 |
0,23 |
- |
Стеклопластик |
0,3-0,4 |
1000-1800 |
-- |
- |
Шерстяной войлок |
0,05-0,08 |
330 |
0,45 |
- |
Минеральный войлок |
0,06-0,08 |
150 |
0,44 |
0,93 |
Дерево твердых пород (поперек волокон) |
0,29-0,32 |
600-750 |
0,62 |
1,1 |
Дерево мягких пород (поперек волокон) |
0,12-0,15 |
500-600 |
0,65 |
1,0 |
Древесно-волокнистые плиты |
0,19 |
600-700 |
0,6 |
- |
Клеевая фанера |
0,19-0,30 |
600-900 |
0,6 |
3,74 |
Линолеум |
0,15-0,20 |
1100-1200 |
0,3 |
4,5 |
Мягкая резина |
0,17 |
920 |
0,51 |
- |
Оконное стекло |
0,65 |
2500 |
0,18 |
9,2 |
Сталь |
30-50 |
1850 |
0,11 |
108,3 |
Алюминий |
123 |
2800 |
- |
- |
Мастика противошумная |
0,2 |
760 |
0,6 |
- |
Влагозащитная пленка |
0,035 |
100-250 |
0,30 |
- |
Плитка керамическая (кафельная, метлахская и тюпю) |
0,9 |
2000 |
0,50 |
- |