Курсовая работа: Енергохолодильні системи вагонів та їх технічне обслуговування
Коефіцієнт тепловіддачі являє собою кількість теплоти, передану від теплоносія до одиниці поверхні стінки за одиницю часу при різниці температур рідкого теплоносія і поверхні стінки в 1°С [кДж/(м2 ´К´год) або (Вт/м2 ´К)].
Величина aзов залежить від швидкості і характеру руху повітряного потоку, що обдуває зовнішню поверхню. Чим більше швидкість, тим більше маса повітря, що вступає в теплообмін з поверхнею стін і, тим більше значення aзов . Характер потоку - спокійний (ламінарний), при якому струмені повітря рівнобіжні, або із завихреннями (турбулентний) - залежить від його кута в напрямку до поверхні, що обдувається, від характеру самої поверхні і її площі. При більшому куті напрямку потоку і при нерівній (шорсткуватої з виступаючими частинами) поверхні утворюються завихрення, велика частина повітря входить у зіткнення з поверхнею і значення aзов збільшується. Якщо поверхня рівна, то чим більше її площа (точніше довжина в напрямку потоку), тим спокійніше характер потоку і менше значення aзов .
Для вагонів напрямок потоку повітря і поверхні, що обдувається, часто співпадає, або трапляється так, що потік знаходиться під невеликим кутом до більшої частини поверхні – бокових стін, даху і підлоги Конфігурація і характер пасажирських і ізотермічних вагонів, для яких визначаються значення коефіцієнта Kт , приблизно однакові, тому для визначення значення aзов можна скористатися емпіричною формулою, у якій змінними величинами є лише швидкість руху вагона і його довжина:
aзов =; (2.2)
де v - швидкість руху потяга, км/год (приймемо v=100 км/год);
L - довжина кузова, м.
Величина aв залежить від тих же показників і параметрів, що і aзов . Але швидкості руху повітря всередині вагона значно менше швидкостей атмосферного повітря, а конвективні швидкості в результаті теплообміну між внутрішніми поверхнями і повітрям у вагоні сильно гальмуються внутрішнім устаткуванням. Тому величина aв менше величини aзов навіть у вагоні, що не рухається. Для поверхонь стін і даху слід приймати aв =24 кДж/м2 ´К´год, а для підлоги - aв =21 кДж/м2 ´К´год.
2.1 Значення коефіцієнта теплопередачі для підлоги вагона
Рисунок 2. Переріз підлоги вагона
- гума =0,006 м; =0,5688
- дерево =0,04 м; =1,296
- полістирол =0,14 м; =0,1332
- сталь =0,002 м; =208,8
Згідно з формулою (2.1) визначаємо коефіцієнт теплопередачі для підлоги:
2.2 Визначення коефіцієнта теплопередачі для даху вагона
Рисунок 3. Переріз даху вагона
- сталь =0,002 м; =208,8
- полістирол =0,225 м; =0,1332
- деревоволокниста плита =0,045 м; =0,198
- алюмінієві сплави =0,002 м; =514,8
2.3 Визначення коефіцієнта теплопередачі для бокової стіни
Рисунок 4 Переріз бокової стіни вагона
- сталь =0,0015 м; =208,8
- полістирол =0,2 м; =0,1332
- дерево =0,04 м; =1,296