Приложение 5 (обязательное). Метод определения коэффициента теплопередачи кабины локомотива в закрытом помещении на стоянке

Приложение 5
Обязательное

Метод определения коэффициента теплопередачи кабины локомотива в закрытом помещении на стоянке

1. Для проведения испытания по определению теплопотерь через ограждения кабины и последующего нахождения среднего коэффициента теплопередачи кабины выбирают по два локомотива каждого типа, которые устанавливают в помещении.

Во время испытания дверные проемы кабины должны быть закрыты; температура воздуха в помещении должна поддерживаться постоянной - колебание температуры допускается не более 1 - 2°С; кабина не должна подвергаться воздействию солнечной радиации, осадков и ветра.

2. Наружная поверхность кабины должна быть очищена от снега и влаги. Проверяют плотность закрытия двери, окон, люков, вентиляционных устройств и пола.

3. Для получения перепада внутренней и внешней температур (не менее 20°С) на полу кабины устанавливают электропечи мощностью 1 - 2,0 кВт.

Потребляемую электропечами мощность определяют по измеренным амперметром силе тока и вольтметром - напряжению.

Количество электроэнергии может определяться по электросчетчику или с помощью ваттметра. Класс точности приборов - не ниже 2,5.

4. Для измерения температурного поля внутри кабины развешивают в 18 точках термопары, термометры сопротивления с классом точности не ниже 1,5 или ртутные термометры с точностью 0,1°С.

Точки измерения находятся в двух плоскостях, перпендикулярных к продольной оси кабины и расположенных на расстояниях 1/3 и 2/3 от поверхности задней стенки.

В каждой плоскости намечают девять точек измерения, из них восемь точек - на расстоянии 150 мм от ограждения, а одну - в центре плоскости.

Наружную температуру воздуха измеряют двумя термометрами.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5. Процесс испытаний делят на два периода - период предварительного прогрева кабины и период непосредственного проведения испытаний - при получении стационарного температурного режима. Продолжительность прогрева кабины должна составлять не менее 15-20 ч. В этот период, после 10 ч прогрева, ведут запись всех температур с целью определения момента выхода на стационарный режим.

Когда показания термометров (термопар) в течение 2 - 3 ч становятся постоянными (колебание не более 1,0°С), начинают снимать показания со всех приборов.

6. Продолжительность испытаний составляет 4 - 5 ч. Снятие показаний с термометров, амперметра, вольтметра происходит через каждые 10 мин.

7. По результатам измерений подсчитывают потребляемую мощность, среднюю температуру воздуха внутри кабины и снаружи в момент измерений.

Тепловой поток Q в Вт, проходящий через ограждения кабины, определяют по формуле

                             Q = P = I х U,

где Р - мощность тока, Вт;

    U - напряжение, В;

    I - сила тока в цепи, А.

Среднюю часовую температуру наружного воздуха t_н в °С находят из выражения:

                                n   t  + t

                                     пi   лi

                              Сумма --------

                                1      2

                          t = --------------,

                           н         n

где t  , t  - температура  наружного  воздуха i-го измерения  с правой и

     пi   лi  левой сторон кабины;

    n       - число измерений за 1 ч.

Среднюю часовую температуру воздуха в кабине t_вн в °С определяют по выражению:

                                       m

                                     Сумма t

                                 n    j=1   j

                               Сумма --------

                                 i      m

                          t  = --------------,

                           вн       n

где j - точка измерения;

    t - температура воздуха в j-й точке кабины;

     j

    m - число измеряемых точек.

Средний температурный напор Дельта t_ср подсчитывают как

                         Дельта t  = t  - t ,

                                 ср   вн   н

где t  , t - средние температуры воздуха внутри кабины и снаружи, °С.

     вн   н

Средний коэффициент теплопередачи через ограждения кабины с учетом инфильтрации воздуха К в Вт/м2 х К подсчитывают по формуле

                                     Q

                           К = -------------,

                               Дельта t  F

                                       ср ср

где F  - средняя площадь ограждения кабины локомотива, м2.

     ср

Для определения F_ср проводят измерения габаритных размеров кабины как снаружи, так и внутри, и находят среднюю площадь всего ограждения кабины

                                  F + F

                                   н   вн

                             F  = -------,

                              ср     2

где F  - площадь внутренних ограждений, м2;

     н

    F  - площадь наружных ограждений, м2.

     вн

8. Рекомендуемое значение полного коэффициента теплопередачи ограждений в среднем по кабине должно находиться в пределах 1,7 - 2,3 Вт/(м2 х К).

(Введен дополнительно, Изм. N 2).