Результаты поиска

Статья посвящена вопросам математического моделирования теплоотвода в систему охлаждения тепловозного дизеля. В статье представлены особенности расчета тепловыделения в систему охлаждения дизеля при работе на холостом ходу.

В статье рассмотрены режимы охлаждения и нагрева отдельных узлов и агрегатов тепловозного дизеля в условиях низкой температуры окружающего воздуха. Значительное внимание уделено описанию характерных особенностей интенсивности охлаждения водяной системы тепловозного дизельного двигателя. Представлены результаты исследования влияния температуры наружного воздуха, эксплуатационных режимов нагрузки и холостого хода на работу системы охлаждения тепловоза. Приведены параметры охлаждающей воды и моторного масла, характеризующие тепловые режимы работы дизеля. Рассмотрены и проанализированы различные способы прогрева систем тепловозного дизеля с использованием бортовых и стационарных устройств. Цель статьи - предложить способы повышение эффективности использования дизельного топлива при прогреве тепловоза за счет снижения времени работы дизеля на холостом ходу.

В рамках реализации приоритетных задач одобренной Правительством Российской Федерации Стратегии развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года показаны перспективы использования высокоэффективных котлов в качестве автономного источника для получения тепловой энергии для систем теплоснабжения. Рассмотрены особенности работы и конструкции вакуумного котла, его преимущества и недостатки. Обоснованы необходимость и метод интенсификации процессов теплообмена в вакуумном котле для повышения его эффективности и снижения расхода топлива. Представлены основные положения математической модели для теплового расчета вакуумного котла с использованием k-ε-модели ANSYS CFX для описания турбулентных течений смеси реагирующих газов с учетом переноса теплоты излучением и конвекцией и модели RPI ANSYS CFX, описывающей процессы кипения жидкости. Представлены результаты расчетных исследований с использованием модели RPI ANSYS CFX при кипении на гладкой и оребренной цилиндрической поверхностях. Показаны результаты расчетных исследований влияния давления в разреженном объеме на теплофизические характеристики и рабочие параметры котла, такие как температура стенки со стороны воды, тепловые потери с уходящими газами при применении теплообменной поверхности различной конструкции. Показано влияние коэффициента оребрения на уменьшение расхода топлива при изменении давления. Предложены апробированные технические решения для формирования конструкции эффективных вакуумных котлоагрегатов с улучшенными массогабаритными параметрами. Обосновано использование конструкции эффективного вакуумного котла с поперечными ребрами на внешней теплообменной поверхности жаровой трубы с рациональными геометрическими характеристиками, представлен рациональный коэффициент оребрения Ψ =1,89.

Транспортировка в вагонах-цистернах вязких наливных грузов (мазутов, парафинов, технических маслел, крекинг-остатков и др.) затруднена их застыванием, сопровождающимся резким повышением вязкости. Фактически это приводит к необходимости разогрева или частичного подогрева перевозимого нефтепродукта перед выгрузкой, проводимой обычно как слив самотеком, с целью восстановления текучести доставленного нефтегруза. Процесс выгрузки в этом случае с разогревом ведет к значительному увеличению стоимости транспортировки нефтепродуктов, в том числе и простоя вагонов-цистерн, а в целом к уменьшению оборота подвижного состава. По проведенному анализу по определению затрат на технологический процесс разогрева застывших нефтепродуктов, перевозимых железнодорожным транспортом, затрачивается порядка 600 тыс. т в год условного топлива, а простой вагонов-цистерн под выгрузкой и последующей очисткой котлов от высоковязких остатков нефтегруза превышает 1 млн вагоночасов. Актуальность вопроса снижения себестоимости железнодорожных перевозок вязких грузов обусловлена интенсивным развитием северных и восточных регионов РФ. Важными для перевозки в этих условиях факторами становятся не только отрицательная среднесуточная температура воздуха, но и большие расстояния. Рассмотрен вопрос о снижении себестоимости перевозок вязких нефтепродуктов при низких температурах воздуха. Вязкие нефтепродукты при загустевании превращаются в реологическую жидкость, у которой нет четкой границы раздела между жидкой и твердой фазами. Применены методы перевода в стратифицированное состояние горячего мазута при его медленном охлаждении и частичном затвердевании с образованием теплоизолирующего слоя из затвердевшего мазута. Положительный эффект достигается снижением времени и затрат тепловой энергии на выгрузку доставленного нефтепродукта за счет снижения темпа его охлаждения при перевозках. Это в свою очередь достигается подавлением естественной конвекции горячего нефтепродукта на холодных стенках котла вагона-цистерны в первые несколько часов после налива в цистерну. Из сравнения экспериментальных данных и результатов расчета подобраны значения эмпирических коэффициентов уравнения для коэффициента теплоотдачи жидкого нефтепродукта. Среднеквадратическое отклонение абсолютной температуры жидкого нефтепродукта составило 8 %.