Дослідження ефективності вентиляційних отворів салону міського автобуса
Автор: Мацигін Валентин-Павло Олегович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Автомобільний інжиніринг
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Тематика забезпечення мікроклімату в салоні транспортного засобу є сьогодні дуже актуальна, адже мікроклімат створює комфортні пасажирські перевезення, як для пасажирів, так і для водія, а також частково впливає на безпеку руху та економічну вигоду від пасажирських перевезень. Серед основних проблем, що досліджуються в даній роботі є дослідження системи повітробміну в кабіні водія автобуса. Дана робота є присвячену дослідженню систем вентиляції автобусів, а саме дослідженню ефективності вентиляційних отворів. Ефективність системи вентиляції є дуже важливим питанням, адже правильно організована вентиляція формує сприятливий мікроклімат, дозволяє створити сприятливі мікрокліматичні умови в салоні автобуса як для водія, так і для пасажирів. Це особливо актуально влітку, коли температура сягає своїх максимумів. Об’єкт дослідження: Елементи системи вентиляції автобуса. Предмет дослідження: Процеси тепломасообміну під час роботи системи вентиляції міського автобуса. Мета дослідження: Метою даної роботи є дослідити вентиляційні отвори системи вентиляції міського автобуса, а саме дослідити їх ефективність при розподілі повітряних потоків по салону автобуса. В першому розділі роботи проведено огляд типів та конструкцій систем вентиляції автобусів, наведено можливі варіанти вентиляції салонів автобусів, їх переваги та недоліки. Проаналізовано нормативну документацію та наведено приклади закордонних і вітчизняних нормативних документів по мікролімату салонів КТЗ, а також наведено стан нормативних документів в Україні. Наведено та проаналізовано подібні наукові праці по дослідженнях параметрів мікроклімату в салонах КТЗ, а саме автобусів та електробусів та систем вентиляції пасажирського транспорту. В другому розділі роботи наведено вихідні дані для розрахунку параметрів вентиляції салону типового 12-ти метрового міського автобуса. Проведено розрахунок основних параметрів вентиляції, а саме пораховано потрібний для вентиляції салону автобуса об’єм повітря та кількість повітрообміну в салоні. Розглянуто методику оцінки вентиляції міських автобусів на основі циркуляції повітряних мас. Наведено структуру термальної моделі салону автобуса. В третьому розділі роботи розглянуто методики аналізу повітряних потоків та наведено аналіз потоку повітря, тепла, вологи та переносу крапель. Наведено основи теорії Нав’є-Стокса. В четвертому розділі роботи проводиться дослідження за допомогою програмного забезпечення ANSYS-Fluent. Показано методику підготовки просторової моделі салону автобуса для CFD-розрахунків. Проведено моделювання роботи природної та примусової вентиляції міського автобуса при швидкостях руху 20, 40 та 60 км/год. Проведено оцінку якості вентиляції салону автобуса, а також досліджено ефективність роботи повітряних дифузорів на робочому місці водія автобуса. Отримані в роботі проектні рішення та відповідні досліджень вказують на їх та доцільність використання на практиці. Методи дослідження: методи теплотехнічних розрахунків, математичного моделювання, інженерних розрахунків та CFD-моделювання. Наукова новизна одержаних результатів полягає в удосконаленні системи вентиляції міського автобуса за рахунок введення додаткових елементів вентиляції пасажирського салону використовуючи нагнітаючі вентилятори та робочого місця водія автобуса за рахунок вентиляції водійського сидіння. Практичне значення одержаних результатів полягає в покращенні роботи системи вентиляції автобуса за рахунок використання додаткових дахових вентиляторів та вентиляції водійського сидіння. Положення, що їх винесено на захист: запропоновано використання додаткових нагнітаючих вентиляторів системи вентиляції та вентиляції водійського сидіння автобуса. Ключові слова: мікроклімат, вентиляція, сонячна радіація, теплові маси, метод кінцевих елементів, CFD-моделювання, вентилятор.