Повышение эффективности охлаждающих устройств тепловозов

• Автор: Слободенюк, Андрей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 114 с. : ил.

1. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ОХЛАЖДАЮЩИХ УСТРЙОСТВ ТЕПЛОВОЗОВ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ.

1.1 Метод оценки эффективности охлаждающих устройств тепловозов в условиях эксплуатации.
1.2 Эффективность.охлаждакнцих устройств тепловозов, эксплуатируемых в условиях Севера

2. СОВЕРШЕНСТВОВАН КОНСТРУКЦИИ ОХЛАЖДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ

2.1 Анализ процесса развития и совершенствования охлаждающих устройств тепловозов

2.2 Анализ методов повышения эффективности термодинамических процессов в водовоздушных радиаторов тепловоза

2.3 Анализ методов оптимизации критериев эффективности

охлаждающих устройств.

3 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ВОДОВОЗДУШНЬ1Х СЕКЦИЙ РАДИАТОРОВ ТЕПЛОВОЗОВ

3.1 Обоснование гипотезы интенсификации процессов теплопередачи в секциях радиаторов тепловозов.
3.2 Выбор и обоснование критериев оптимизации параметров секций радиатора тепловоза.
3.3 Выбор варьируемых параметров оптимизации секции, обоснование их ограничений
3.4 Выбор и обоснование метода оптимизации конструктивных параметров секции радиаторов
3.5 Оптимизация формы одиночной трубки по критериютеплоотдачи к воздуху.
3.6 Оптимизация размеров сечения одиночной трубки по критерию гидродинамического сопротивления течению воды.
3.7 Оптимизация расположения пучка трубок по фронту, по
критерию аэродинамического сопротивления воздуху.
3.8 Формирование пучка трубок секции радиатора по количеству
рядов в глубину
4 ЛАБОРАТОНОСТЕНДОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ МОДЕЛИ ТРУБОК И
СЕКЦИЙ РАДИАТОРА.
4.1. Задача и объект экспериментальных исследований
4.2 Особенности конструкционнофункциональных решений лабораторного комплекса.
4.3 Методы и средства стендовых исследований элементов секций радиаторов ОУТ.
4.4 Обработка опытных данных.
4.5 Результаты экспериментальной оценки теплотехнических и термодинамических показателей модели секции.
4.6 Формирование критериальных уравнений теплоотдачи
каплеобразной формы трубки.
5. РАЗВИТИЕ МЕТОДА ОПТИМИЗАЦИИ ОХЛАЖДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ ТЕПЛОВОЗА
5.1 Составление целевой функции оптимизации
5.2 Обоснование параметров и критериев целевой функции.
5.3 Техникоэкономическая эффективность разработанной секции
радиатора
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ВВЕДЕНИЕ


Для проверки теоретических предположений и результатов моделирования в диссертационной работе приведены результаты экспериментальных исследований, которые позволяют объективно сравнить эффективность предлагаемых каплеобразных и стандартных плоскоовальных трубок. Заключительная часть работы посвящена уточнению метода оптимизации охлаждающих устройств тепловозов с оценкой их техникоэкономической эффективности по приведенным затратам. Уточненный метод имеет ряд преимуществ по сравнению с ранее известными, и позволяет выполнить техникоэкономическую оценку ОУТ и новых секций радиаторов в зависимости от конкретных режимов и условий эксплуатации. На железнодорожном транспорте утверждены нормативные показатели надежности и безопасности технических средств, соблюдение которых обеспечивает планируемые затраты ресурсов на обеспечение переводки грузов и пассажиров с обеспечением требований всех видов безопасности. Кш коэффициент технического использования одного 1. КХОзт Кг Х. Р ХОЗт коэффициент оперативной готовности хозяйства. Соответственно, показатели 1. Кг коэффициент готовности. Для определения Кг и Кта используют уравнения
гг
1. V парк единиц тягового состава время нахождения Й единицы в рабочем состоянии ту время восстановления работоспособности после го отказа количество единиц на неплановый ремонт i время простоя на плановом техническом обслуживании Й единицы 0 время простоя в ремонте 1й единицы. Анализ эффективности выполнялся по схеме. Опыт надежности и долговечности работы оборудования тепловозов показывает зависимость несоответствия по эксплуатационным расходам. Рис. Качество рабочего процесса тепловозного дизеля, долговечность его узлов и деталей во многом зависит от эффективности работы охлаждающих устройств. В процессе эксплуатации функциональные показатели надежности охлаждающих устройств тепловоза далее ОУТ имеют тенденцию к ухудшению. Нестабильное температурное состояние теплоносителей дизеля воды и масла приводит к снижению надежности элементов оборудования силовой установки и ее эксплуатационного к. В результате снижения надежности дизеля повсеместно растут эксплуатационные затраты и стоимость жизненного цикла тепловоза в целом. Результаты ежегодного анализа технического состояния тепловозного парка ОАО РЖД с г. Эти соотношения особенно проявляются при работе ОУТ в условиях Севера Якутии, Забайкалья, Дальнего Востока. Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до г предусматривает освоение территории Якутии, Колымы, Чукотки, Охотского побережья, Камчатки, где перевозочный процесс будет осуществляться только тепловозной тягой. Социальнодемографические, организационнотехнологические, экономические и климатические условия этих регионов определяют весьма высокие и не ординарные требования к надежной работе всего оборудовать тепловоза, и особенно его охлаждающих устройств. Производители отечественных тепловозов, традиционно придерживаются универсальных принципов создания ОУТ, рассчитывая на температуры окружающей среды от до С . Забайкальского и Хабаровского края характеризуются экстремально суровыми природноклиматическими условиями, где температуры окружающей среды опускаются до С. Так согласно данным метеорологических наблюдений среднегодовая температура в отдельных районах региона отрицательна и составляет от О до 5С, а на полигоне Железные Дороги Якутии ,2С, при этом продолжительность периода со среднесуточными температурами ниже 0С достигает 6 дней. Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом около 0 дней . Экспериментально установлены зависимости эксплуатационных затрат и климатических условий . Результаты анализа эксплуатационных расходов за гг. Тында ДВЖД свидетельствуют, что на восстановление работоспособности ОУТ расходуются более ,8 млн. На рис. ОУТ тепловозов в локомотивном депо Тында. Рис. Тында. Результаты анализа эксплуатационной надежности узлов и агрегатов ОУТ в локомотивном депо Комсомольск ДВЖД свидетельствует, о еще более сложной ситуации, где ежегодно производят более 0 неплановых замен водовоздушных секций радиаторов ОУТ.