3 Расчет изоляции грузового помещения вагона-холодильника

3.1 Определение нормированных значений коэффициентов теплопередачи частей ограждения кузова вагона Коэффициент теплопередачи ограждения кузова, , определяется по формуле:

, (1)

где ― температура наружного воздуха, = 40  С;

―температура внутри вагона-холодильника, = – 4  С.

.

Коэффициент теплопередачи ограждения крыши вагона принимаем на 12% меньше, а для пола ― на 12% больше, чем для стен. Тогда получим:

• для крыши

;

• для пола

.

3.2 Определение коэффициентов теплоотдачи

При ориентировочных расчетах для определения величины коэффициента α_н радиационного и конвективного теплообменов можно воспользоваться формулой

, (2)

где ― коэффициент радиационного теплообмена,. В летних условиях принимаем;

V ― скорость движения вагона, V=100 ;

― длина омываемой воздухом поверхности, для боковых стен крыши и пола , для торцевых стен .

Тогда

- для боковых стен крыши и пола :

;

- для торцевых стен :

―коэффициент теплопередачи от внутренней поверхности ограждения кузова к воздуху внутри вагона, для пола , для боковых и торцевых и крыши кузова вагона .

3.3 Определение потребной толщины теплоизолирующего слоя частей кузова

Потребная толщина изоляционного слоя, м, определяется исходя из условия обеспечения наименьшего значения коэффициента теплопередачи

, (3)

где ― толщина изоляционного и других слоев материалов, составляющих ограждающую конструкцию, м;

―коэффициенты теплопроводности изоляционного и других слоев материалов, составляющих ограждающую конструкцию, ;

―коэффициент теплопередачи некоторой части кузова

Значения ― коэффициентов теплопроводности и ―толщин неизоляционных слоев кузова заданы в приложении А.

Тогда

-для пола

-для боковых стен

-для торцевых стен

-для крыши

3.4 Расчет теплопередающей поверхности ограждения кузова

Расчет теплопередающей поверхности ограждения кузова будем выполнять согласно данным по заданию. Геометрические параметры кузова вагона изображены в приложении А.

Рассчитываем площадь поверхности теплопередачи крыши:

,

где B ― ширина кузова вагона

R₂ ―радиус сечения крыши у боковой стены

,

38,9° ,

=77,8° .

Длина дуги части крыши радиуса R₁ равняется:

Длина дуги части крыши радиуса R₂ равняется:

где =90°,

Площадь всей крыши:

Площадь пола найдем по формуле

Площадь боковой стены найдем по формуле

Площадь торцевой стены найдем по формуле

Общая площадь поверхности теплопередачи крыши равняется:

3.5 Определение величины приведенного коэффициента теплопередачи кузова

Приведенный коэффициент теплопередачи ограждения кузова вагона, , определим по формуле

, (4)

где 1,3 ― коэффициент, учитывающий наличие тепловых мостиков в элементах ограждения и старение теплоизоляции;

―коэффициент теплопередачи отдельного элемента ограждения кузова вагона, ;

―площадь теплопередающей поверхности отдельного элемента, .