Підвищення ефективності систем охолодження тягового електроустаткування локомотивів удосконаленням повітроочищувачів - Автореферат

Таким чином, враховуючи значну кількість охолоджувального повітря, вдосконалення повітроочищувачів систем охолодження (СО) ТЕУ, що мають утворювати надійний захист тягових електричних машин та апаратів від швидкого забруднення в експлуатації, є одним з основних засобів забезпечення його експлуатаційної надійності та запобігання виходу з ладу. Таким чином, для підвищення експлуатаційної надійності локомотивів за рахунок удосконалення системи охолодження ТЕУ необхідно суттєво поліпшити технічні показники ФКД, а також створити уніфікований, тобто розрахований на експлуатацію також і у екстремальних атмосферних умовах самоочисний інерційний повітроочищувач, характеризований компактністю, низьким аеродинамічним опором, а також стабільністю технічних показників в експлуатації. Дисертація становить частину держбюджетних та госпдоговірних науково-дослідних робіт, скерованих на вдосконалення бортових повітроочищувачів локомотивів, що виконувалися в різні часи Східноукраїнським національним університетом на замовлення ХК "Луганськтепловоз" ("Розробка, виготовлення та виконання стендових випробувань дослідного зразка повітроочищувача інерційного типу для системи охолодження електричних машин дизель - поїзда", тема № ТТ 4-94), і АТ "Коломенський завод" (РФ) ("Створення самоочисного балістичного повітроочищувача (БПО) зі зниженим до 500 Па аеродинамічним опором, уніфікованого для систем охолодження тягових електричних машин та апаратів локомотивів", тема № Т 208-96), а також Ворошиловградською філією Всесоюзного науково-дослідного тепловозного інституту ("НД і ДКР, скеровані на створення економічної системи повітропостачання та ефективних засобів повітроочищення для охолодження тягових електричних машин і апаратів тепловозів потужністю 4000-6000 к.с. в секції, тема № 76.4.14.063") і ВО "Ворошиловградтепловоз" ("Створити та освоїти виробництво універсального експортного тепловоза потужністю 1765 КВТ з дизелем ЧН 21/21 з електричною передачею перемінно-постійного току, електродинамічним гальмом та електроопаленням, масою не більше 96 т конструкційною швидкістю 120 км/г", тема № 0.13.05.03) та інших досліджень. Для досягнення вказаної мети в роботі вирішені наступні задачі: - розроблено та реалізовано на ПК математичну модель сітчастого багатошарового фільтра у вигляді диференційних рівнянь, вирішення яких відтворює його робочий процес та дозволяє, як наслідок, мати розрахункові технічні характеристики; при цьому отримано та використано оригінальний вираз для визначення коефіцієнта інерційного осадження на циліндричні ниті набивки часток кварцу, що характерні для "залізничного" пилу; розроблено та реалізовано на ПК методику розрахунку технічних показників балістичного повітроочищувача (БПО) круглого профілю що враховує специфіку течії повітря на вході в елемент та на дільниці обтікання сепаратора;Ефективність очищення охолоджувального повітря від кварцового пилу повинна складати не менш ніж 75-80 %, від снігу та вологи - не менш ніж 70-80 %. повітряне охолодження очищення локомотив На першому етапі путтю обробки результатів дослідження сепараційних траєкторій часток пилу в ході планованого математичного експерименту було знайдено вираз для визначення коефіцієнта ефективності інерційного осадження Э "залізничного" кварцового пилу на циліндричних перепонах - нитях набивки у вигляді параметричної залежності від дієвих чинників впливу: швидкості повітря U0, розмірів ниті сітки R та часток r, характерних для робочого процесу повітряних фільтрів локомотивів При математичному описі течії на вході в елемент БПО ураховувався її просторовий характер, і розподіл швидкості повітря визначався вздовж лінії розтину площиною симетрії відповідної характерної сфери (рис. Подвійне інтегрування вказаних диференційних рівнянь з початковими умовами та з урахуванням рикошету пилу від стінок каналів БПО за допомогою співвідношення Ньютона уможливило визначення координат часток у площині входу в сепаратор, а, таким чином, і ефективності їх сепарації. 5, досліджуваний пристрій має сепарувати з повітря усі пилові частки, більші 8 мкм, при ефективності очищення від пилу з питомою поверхнею Sп=280 м2/кг 90 %, що відповідає світовому рівню вимог до повітроочищувачів аналогічного призначення.За рахунок вирішення авторських диференційних рівнянь з використанням отриманого оригінального виразу для визначення коефіцієнта інерційного осадження часток пилу на циліндричних нитях модельовано робочий процес сепарації в ФКД з сітчастою багатошаровою набивною, що дозволяє визначати його аеродинамічні та сепараційні характеристики при запилюванні. 2.Внаслідок вдосконалення математичної моделі сепараційного процесу в елементі БПО з опуклим профілем сопла врахуванням розподілу швидкості повітряного потоку на вході, а також неізокінетичності течії при омиванні сепаратора, та її реалізації визначено раціональну геометричну форму соплової частини (двохрадіусна), а також встановлен

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ