Расчёт теплоритоков

1.2. Расчёт теплоритоков.

Расчёт теплопоступлений ведётся в тысячах кДж на один вагон по приведённым ниже формулам.

1.2.1. Теплоприток через ограждение кузова.

где К_Р и F_P - соответственно расчётный коэффициент теплопередачи,  Вт/(м²×К), и полная расчётная поверхность ограждения кузова  вагона, м² ;

t_B - температура воздуха внутри вагона, ⁰С , определяемая как

средняя величина между верхним и нижним предельными

значениями температурного режима перевозки груза:

K_M и F_M - соответственно коэффициент теплопередачи, Вт/( м²×К), и  поверхность перегородок, м² , по внутреннему контуру машинного отделения , К_М=0,32 Вт/( м²×К), F_M=10,8 м²;

Таким образом, теплоприток Q₁ по всем опорным станциям и участкам маршрута, кДж:

=420,48 =850,54 = 222,24 = 491,87 = 302,19

= 945,71 = 482,6 = 805,5 = 548,72

1.2.2. Теплоприток за счёт инфильтрации воздуха.

где С_В - теплоёмкость воздуха, С_В = 1,0 кДж/(кг× K);

r_В - плотность воздуха, r_В = 1,2 кг/м³,

V_В- объём инфильтрации воздуха, м³/ч, зависящий от надёжности расчёта теплопритоков (Р), V_В = 96 м³/ч;

t_н - расчётная температура наружного воздуха, ⁰С.

t - расчётная продолжительность перевозки груза, ч.

Таким образом, теплоприток Q₂ по всем опорным станциям и участкам маршрута, кДж:

= 89,39

= 181,12 = 47,28 = 104,49 = 64,21 = 201,73

= 103,16 = 171,69 = 116,58

1.2.3. Теплопритоки на охлаждение груза и тары в вагоне.

где С_гр и С_т - соответственно теплоёмкость груза и тары, С_гр = 3,56 кДж/(кг×К),

С_Т = 2,9 кДж/(кг×К);

G_ГР и G_Т - соответственно масса груза и тары, G_ГР= 36 т, G_Т= 6 т;

t_гр^н - начальная температура груза, из задания. t_гр^н = 11 ⁰С.

t_гр^к - конечная температура груза, t_гр^к = t_вв = 5 ⁰С ;

На рисунке 1 показана диаграмма охлаждения груза и воздуха в вагоне. Так после окончания погрузки и закрытия дверей температура воздуха в вагоне принимает значение близкое к начальной температуре груза (t_гр^н ). После отключения холодильного оборудования в первую очередь охлаждается воздух в вагоне. При

понижении его температуры до значения соответствующего нижней границе режима перевозки , холодильное оборудование отключается. Воздух в вагоне начинает нагреваться за счёт влияния теплопритоков и теплопоступлений от самого груза. Как только температура воздуха внутри вагона повышается до верхней границы режима перевозки вновь начинается процесс охлаждения и т. д.

Первоначальная продолжительность охлаждения воздуха в вагоне, соответствующая так называемому нестационарному режиму перевозки, во многом зависит от начальной температуры груза и плотности погрузки, определяется по формуле:

где m - эмпирический коэффициент, определяющий тепм охлаждедия в вагоне, зависящий от вида продукта и плотности погрузки, m=0,031;

b - темп охлаждения воздуха в вагоне, зависящий от характеристик ИПС, b=0.35 K/ч.

Охлаждение груза в вагоне до значений температур соответствующих стационарному режиму перевозки, осуществляется за время t_гр⁰,определяемое по формуле:

Таким образом, получаем:

Q₃=(3.56×36+2,9×6)×(11-5)×10^-3=873,36

Теплоприток  относят на те станции и участки маршрута, на которых происходит охлаждение груза и тары, то есть в пределах t_гр⁰.

Для этого значение Q₃ распределяют пропорционально времени нахождения вагона на этих участках и станциях:

Таким образом, теплоприток Q₃ по всем опорным станциям и участкам маршрута, кДж:= 134,57; = 235,5; = 67,29; = 168,21; = 100,93; = 166,87