Система обігріву автобуса
Автор: Войчишин Юрій Іванович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Колісні та гусеничні транспортні засоби
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: німецька
Анотація: Войчишин Ю.І., Горбай О.З. (керівник). Система обігріву автобуса. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2020. Розширена анотація Система обігріву автобуса – це комплекс конструктивних елементів, призначених для отримання, перенесення і передачі необхідної кількості тепла у салон, що обігрівається. На сьогоднішній день є дуже актуальним питання забезпечення температурного балансу в салоні транспортних засобів. Адже забезпечення правильної температури в салоні забезпечує комфортні перевезення. В роботі проведено аналіз наукових досліджень [1-4] різних вчених, як українських так і зарубіжних. У світі багато вчених досліджують системи опалення, вентиляції та кондиціонування в автобусах, електробусах та приміських електричках. В Україні як такої нормативної документації щодо мікроклімату неіснує [5]. В автобусобудуванні використовуються як зарубіжні так і російські стандарти. В роботі проводиться удосконалення системи опалення автобуса Електрон А18501. Старий варіант є більш затратний, оскільки має комплектуючі австрійського виробництва. Удосконалення полягає в тому, що в новій системі опалення застосовуються вітчизняні комплектуючі та дещо удосконалюється конструкція. Проведено розрахунки та дослідження системи опалення. Алгоритм розрахунку поділяється на два блоки: тепловий розрахунок та гідравлічний. Тепловий розрахунок базується на визначенні теплового балансу та визначенні теплових втрат в салоні автобуса. Гідравлічний розрахунок полягає у визначенні перепадів тисків у трубопроводах системи опалення (якщо система опалення рідинна) та визначенні режиму протікання рідини. Дослідження термодинамічної системи методом ексергії показує нам наскільки термодинамічна система несе втрати, який в неї ККД та наскільки ще можна термодинамічну систему використати. Важливим питанням при наукових дослідженнях є застосування сучасних технологій. Дослідження можна проводити як у CFD – програмах так і у інших розрахункових програмах. За допомогою комп’ютерного моделювання було створено розрахункову модель системи опалення, яка може розрахувати наскільки охолодиться салон автобуса при повному завантаженні автобуса. Застосування кмп’ютерного моделювання дозволяє здешевити дослідження, оскільки маючи модель наближену до реалістичної не потрібно проводити натурні випробування. В економічному розділі розраховано затрати та ціну старого і нового варіанту продукції, проведено порівняння та визначено економічний ефект. На основі даних наукових досліджень можна сформолювати технічні рекомендації щодо удосконалення. А також розроблена методика може слугувати базою для подальших наукових та практичних досліджень. Об’єкт дослідження – Автобус вітчизняного виробництва Електрон А18501. Предмет дослідження – Система опалення салону. Мета дослідження – Удосконалити систему опалення міського автобуса Електрон А18501, визначити основні параметри, зробити розрахунки елементів системи опалення, згідно результатів зробити висновки. Удосконалення системи опалення відбулося шляхом заміни одної пічки на два конвектори, які мають більш сприятливий темп нагріву та замінено всі опалювальні елементи на вітчизняні. Розрахунок втрат теплоти та повітряних потоків показує, що система опалення має мати при повному завантаженні автобуса 22 кВт, а при відсутностності пасажирів 31,6 кВт для того щоб нагріти салон до потрібної температури. Перепади тисків у головному, центральному та у трубопроводі в кабіні водія становлять відповідно 0,16, 0,12 та 0,23 бар. При визначенні ККД термодинамічної системи методом ексергії було встановлено, що система несе деякі втрати, оскільки ККД становить 35%. Втрати термодинамічної системи відбуваються за рахунок частих зупинок під час відкриття дверей. За допомогою розрахункової моделі створеної у програмі Simulation X було встановлено що перепад температур в салоні dT становить 13,5 0С. Економічні розрахунки показали нам, що нова конструкція несе економію в 31 тис. грн. на одному автобусі. Ключові слова – тепловий баланс, перепад тисків, температурний стан, ексергія, термодинамічний ККД.