Разработка экологически безопасной системы охлаждения воздуха в кабинах лесных машин

• Автор: Журавец, Максим Анатольевич
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 179 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО ФОРМИРОВАНИЮ МИКРОКЛИМАТА В КАБИНАХ МАШИН ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА

1.1 Современные требования обеспечения микроклимата в кабинах лесных машин

1.2 Влияние температурновлажностных параметров микроклимата

на организм человека в рабочей зоне операторов лесных машин

1.3 Анализ существующих методов обеспечения оптимального микроклимата в кабинах лесных машин
1.4 Исследование в области водоиспарительного охлаждения. Состояние и перспективы развития водоиспарительных охладителей воздуха

1.5 Оценка экологичности водоиспарительного воздухоохладителя

1.6 Выводы, цель работы и задачи исследования

ГЛАВА 2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА В ВОДОИСПАРИТЕЛЬНЫХ ОХЛАДИТЕЛЯХ И КАБИНАХ ЛЕСНЫХ МАШИН

2.1 Математическая модель прямоточного водоиспарительного охладителя

2.2 Математическая модель капиллярного увлажнения пористой насадки
2.3 Математическая модель теплообмена оператора в кабине лесной машины
2.4 Разработка устройства охладителя с верхним орошением
2.5 Выводы
ГЛАВА 3 ПОСТАНОВКА, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Характеристика и программа экспериментальных исследований
3.2 Объекты исследований
3.3 Выбор технических средств измерений, регистрация основных параметров
3.4 Планирование эксперимента
3.5 Исследование движения влаги в пластинах испарительной насадки
3.6 Оценка работоспособности водоиспарнтслыюго охладителя с верхним орошением и полевые испытания
3.7 Методика проведения мнкроструктурного анализа полимера ми пласт
3.8 Выводы
ГЛАВА 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
4.1 Расчетные и экспериментальные исследования на фрагментах насадок и макетных образцах
4.2 Оценка температурного поля в кабине мобильного энергетического лесохозяйственного средства
4.3 Выводы
ГЛАВА 5 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ ВОДОИСПАРИТЕЛЬНЫХ ОХЛАДИТЕЛЕЙ С ВЕРХНИМ ОРОШЕНИЕМ И ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НА МАШИНАХ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА
5.1 Оптимизация геометрии поверхности теплообмена
5.2 Рекомендации по конструированию водоиспарительных охладителей с верхним орошением
5.3 Экономическое обоснование использования водоиспарительного охладителя для нормализации тсмиературиовлажностных параметров
в кабинах тракторов,используемых в лесном хозяйстве
5.4 Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА


Н. Леонтьева Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках г. Рыбинск, г. Воронежской государственной лесотехнической академии в , и гг. Воронежского государственного агроуниверситета в г Образцы охладителей экспонировались на выставке в Экспоцентре Агробизнес Черноземья ВГАУ и отмечены поощрительным дипломом в мае года. Работа выполнялась на кафедре энергетики и гидравлики Воронежской государственной лесотехнической академии в период гг. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ и подано 2 заявки на изобретение. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы и 8 приложений. Общий объем работы составляет 9 страниц, основное содержание работы изложено на 5 страницах машинописного текста, включает рисунков и таблиц. При конструировании систем кондиционирования воздуха в кабинах мобильных машин, в том числе и для лесопромышленного комплекса, в качестве исходных данных используют требуемые температурновлажностные параметры микроклимата на рабочем месте водителя и расчетные внешние условия почвенноклиматических зон и видов лесов, в которых работают данные машины. Проектировщики систем нормализации микроклимата встречаются с большими трудностями при определении параметров и систем, так как, начиная с года, нормы по микроклимату корректировались несколько раз. Как указывается в руководящих технических материалах, для нормирования микроклимата тракторных кабин, а также кабин спсцтехники на их базе необходимо использовать комплекс параметров. Причем, наряду с обеспечением максимально комфортной температуры в . С , температурный режим должен дифференцироваться также по предельному состоянию в зависимости от климатических условий. Так, в рекомендациях по температурному пределу в С для зон с жарким климатом учитывались условия адаптации операторов к климату местности и прерывистый характер их работы на массовых тракторах. Известно, что при частом переходе из среды с высокой температурой в объект с кондиционируемым воздухом и обратно у человека могут возникнуть шоковый эффект или простудные заболевания 4. Для исключения подобных явлений рекомендуется соблюдать определенный допустимый перепад между внутренней и наружной температурами, который принимают не более 7. С . При этом, чем больше частота таких чередований, тем меньше должен быть перепад. Достаточно важным параметром терморегуляционных функций организма является относительная влажность . Как предельно низкая, так и предельно высокая влажность оказывает вредное воздействие на организм человека. При низких температурах очень сухой воздух усиливает ощущение холода, поскольку в результате осмотического процесса к поверхности кожи постоянно поступает некоторое количество влаги, испарение которой в данном случае вызывает нежелательное охлаждающее действие. По ГОСТ . С при относительной влажности . При этом в теплый период года для зон с расчетной температурой . С в ч дня самого жаркого месяца температура воздуха в кабине не должна превышать С, а для зон с расчетной средней температурой воздуха свыше С в это же время дня самого жаркого месяца температура воздуха в кабине не должна превышать С. Относительная влажность воздуха в кабине машины не должна быть выше , а в районах с повышенной влажностью допускается увеличение относительной влажности дополнительно на . В холодный период года температура воздуха в кабине должна быть не ниже С при температуре наружного воздуха 1 С. Средневзвешенная температура всех внутренних поверхностей кабины машины за исключением поверхности стекол, панели моторного отсека и щитка приборов не должна быть выше С. Направление и скорость движения воздуха должны быть регулируемыми. Скорость движения воздуха в зоне дыхания оператора не должна превышать 1,5 мс. Система вентиляции должна обеспечивать в закрытой кабине машины V избыточное давление не менее . Па и двадцатикратный обмен воздуха в течение часа, а для машин, работающих с ядохимикатами и пестицидами,по техническим условиям на машины конкретных моделей.