Моделирование течения воздушных потоков в генераторе контейнерного типа

Авторы

  • Павел Михайлович Афанаськов Белорусский государственный университет транспорта
  • Андрей Петрович Дединкин Белорусский государственный университет транспорта

Ключевые слова:

генераторы контейнерного типа, энергоконтейнер, малая энергетика, CFD-моделирование, температура воздушных потоков, дизель-генератор, система охлаждения, Flow Simulation

Аннотация

В статье рассмотрено предназначение генераторов контейнерного типа и варианты их применения. Описаны основные технические характеристики, стандартное оснащение и компоновка генератора контейнерного типа (энергоконтейнера). Проведен анализ случаев аварийных остановок одной из установленных в рассматриваемом энергоконтейнере дизель-генераторных установок. Определено количество тепла, которое должно быть отведено в окружающую среду в рассчитываемом контуре охлаждения, для рассматриваемой модели генератора контейнерного типа. Представлено теоретическое обоснование причин, вызывающих аварийную остановку одного из дизель-генераторов, у рассматриваемой модели энергоконтейнера. Выполнен тепловизионный контроль для определения температур внешней и внутренней оболочек генератора контейнерного типа, а также элементов оборудования и дизель-генераторной установки при ее работе под нагрузкой. Описаны теоретические основы, положенные в работу модуля Solidworks Flow Simulation, который предназначен для решения прикладных задач гидрогазодинамики и сопряженного с ними теплообмена. Рассмотрены подходы «толстого пограничного слоя» и «тонкого пограничного слоя» используемые при моделировании пограничного слоя методом «двухмасштабных пристеночных функций» (метод конечных объемов). Выполнено компьютерное моделирование распределения воздушных потоков в объеме энергоконтейнера. Представлены основные результаты исследований, полученных в процессе моделирования распределения воздушных потоков в генераторе контейнерного типа. Проведен анализ результатов исследования и выработаны рекомендации по изменению конструкции рассмотренного энергоконтейнера с целью снижения температуры воздуха, поступающего на радиаторы охлаждения дизель-генераторов.

Библиографические ссылки

Пигарев В.Е. Холодильные машины и установки кондиционирования воздуха: учебник. М. : Маршрут, 2003. 424 с.

Мартинов И.Е. Холодильное оборудование вагонов. Харьков : УГАЖТ, 2013. 134 с.

Леонтьев А.П. Подготовка и перевозка скоропортящихся грузов. М. : Транспорт, 1991. 175 с.

Леонтьев А.П. Перевозка скоропортящихся грузов. М. : Транспорт, 1986. 304 с.

ГОСТ Р 53350-2009. Контейнеры грузовые серии 1. Классификация, размеры и масса. М. : Стандартинформ, 2018. 28 с.

Сахаров П.А. Проектирование тепловоза. Гомель : БелГУТ, 2017. 79 с.

Понявкин Д.Ю. Тепловозы ТЭМ7 и ТЭМ7А: системы охлаждения дизель-генераторов типа Д49 // Локомотив. 2014. № 4 (688). С. 20–23.

Cat C4.4 ACERT. Engine Specification Manual. Publication TPD1752 Issue 7. 2012. 288 p.

Cooling Systems. Caterpillar : application & Installation Guide. LEBW4978-14. 2016. 128 p.

Попов А.Ю. Моделирование распределения воздушного потока в программном комплексе Solidworks Flow Simulation // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2017. № 3-3. С. 74–77.

Рубан В.Г., Воронин О.А. Комплексный подход к организации тепловой диагностики узлов локомотивов в условиях депо // Транспорт-2011 : тр. Всерос. науч.-практ. конф. Ч. 2. Ростов-на-Дону, 2011. С. 421–423.

Technology and evolution procedures of integrated diagnostic survey of large power transformers / V.V. Smekalov et al. // CIGRE : SC 33 Conference. Prague, 2000. Р. 1–6.

Numerical simulation of slug flow mass transfer in the pipe with granular layer / D.P. Khramtsov et al. // 22nd international congress of chemical and process engineering. 2016. Р. 1354–1355.

SolidWorks. Компьютерное моделирование в инженерной практике / А.А. Алямовский и др. М. : БХВ-Петербург, 2016. 800 c.

Вершков В.А. Инженерное программное обеспечение Dassault. Systems SolidWorks. Жуковский, 2018. 142 с.

A comparison study between an adaptive quadtree grid and uniform grid upscaling for reservoir simulation / M. Babaei et al. // Transp. Porous Media. 2013. Р. 377–400.

CFD simulation of heat transfer and turbulent fluid flow over a double forward-facing step / H. Togun et al. // Mathematical problems in engineering. 2013. № 2013. Р. 1–10.

Simulation and calculation of multi-flow, multistage systems of heat exchangers / V.P. Zhukov et al. // Fibre chemistry. 2019. № 4. Р. 303–307.

Опубликован

2021-09-30

Как цитировать

Афанаськов, П. М., & Дединкин, А. П. (2021). Моделирование течения воздушных потоков в генераторе контейнерного типа. Современные технологии. Системный анализ. Моделирование, (3(71), 10-18. извлечено от http://ojs.irgups.ru/index.php/stsam/article/view/282

Выпуск

Раздел

Машиностроение, машиноведение и энергетические системы