автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Обеспечение комфортных условий работы водителя на основе совершенствования характеристик вихревых труб и систем кондиционирования

На правах рукописи ои-з

ХУДЯКОВ Константин Валентинович

ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМФОРТНЫХ УСЛОВИЙ РАБОТЫ ВОДИТЕЛЯ НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ВИХРЕВЫХ ТРУБ И СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград-2007

003069245

Работа выполнена в Волжском политехническом институте (филиале) Волгоградского государственного технического университета

Официальные оппоненты

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Грига Анатолий Данилович, доктор технических наук, профессор Федянов Евгений Алексеевич, кандидат технических наук Бредихин Игорь Владимирович.

Ведущее предприятие

ЗАО «Волжское автобусное производство «Волжанин»

Защита диссертации состоится 25 мая 2007 года в 40 часов на заседании диссертационного совета Д 212 028 03 при Волгоградском государственном техническом университете по адресу 400131, г Волгоград, проспект им В И Ленина, 28

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета

Автореферат разослан апреля 2007 г

диссертационного совета

Ученый секретарь

Ожогин В А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Автомобильный транспорт — динамично развивающаяся сфера общественных интересов Интенсивное развитие перевозок грузов и людей сопровождается все более растущими требованиями к экономическим, экологическим и социально-общественным показателям Для достижения целей перевозок все насущнее формулируют задачу обеспечения комфорта пассажиров и водителя Особенно важны комфортные условия работы водителей, так как от состояния водителя зависит жизнь пассажиров

Для создания комфортных условий работы водителей необходимо обеспечить соответствующие параметры микроклимата с помощью системы кондиционирования и вентиляции

Ведущими научно-исследовательскими организациями России МВТУ, МЭИ, СГАУ, Санкт-Петербургского технологического института холодильной промышленности и другими организациями разработаны современные системы кондиционирования для всех видов транспорта Особенно большие успехи в создании микроклимата кабин достигнуты в авиации и космонавтике

Для обеспечения благоприятного микроклимата в кабинах водителей автобусов необходимо решить менее узкие задачи, но достаточно сложные

Для транспортных средств созданы кондиционеры воздуха для кабин и салонов с разными принципами действия и источниками холода Наиболее распространенными являются сложные, дорогие и экологически небезопасные фреоновые холодильные машины Актуальная задача — создание недорогого, простого в конструкции, в обслуживании, ремонтопригодного и экологически безопасного автомобильного кондиционера для обеспечения комфортных условий работы водителя Вихревые трубы удовлетворяют этим требованиям и для некоторых задач локального охлаждения они успешно используются в настоящее время, однако их более широкое распространение сдерживает низкая термодинамическая эффективность. Поэтому улучшение характеристик вихревых труб может стать частью решения проблемы обеспечения комфортных условий для работы водителя Создание комфортных условий способствует уменьшению утомляемости водителя, сказывается на уменьшении ДТП из-за потери внимания и усталости Так, по данным В И Коноплянко, изменение средней температуры в кабине от 19 до 22°С практически не влияет на увеличение ДТП С ростом средней температуры от 22 до 27°С количество ДТП возрастает на 59%, то есть, при изменении температуры иа 1°С количество ДТП увеличивается на 11,8%. При этом отклонения от занимаемой полосы движения увеличиваются и составляют 3,3% на каждый °С

Условия комфортности зависят прежде всего от теплового состояния рабочего объема кабины транспортного средства Необходимо иметь количественную оценку ухудшения комфортных условий работы водителя при

отличии реальных условий эксплуатации автомобиля от условий комфортной работы В связи в этим работа является актуальной

Цель работы: обеспечение комфортных условий работы водителя при эксплуатации автомобилей на основе кондиционера с улучшенными характеристиками вихревой трубы в качестве источника холодного и нагретого воздуха

Для достижения поставленной цели в работе решались задачи

1. Разработка параметров «теплонапряженность кабины водителя автомобиля», «коэффициент комфортности»

2 Анализ параметров эффективности работы вихревых труб (ВТ), оптимизация геометрических и режимных параметров ВТ, обобщение опытных материалов для уточнения расчетных методик

3 Испытания вихревых труб с наклонными соплами, оптимизация конструкции таких труб

4 Испытания усовершенствованных вихревых труб с искривленной камерой энергетического разделения, оптимизация геометрических и режимных параметров таких труб

5 Разработка, создание и испытания лабораторного макета системы кондиционирования и вентиляции кабины водителя автомобиля

6 Анализ опытных результатов и оценка значений «коэффициента комфортности по температуре и относительной влажности», выявление области функционирования интегрированной системы вентиляции и кондиционирования кабины автомобиля при изменении температуры и влажности в кабине водителя

Научная новизна.

1 Разработаны, тестированы, прошли опытную апробацию новые комплексные параметры «теплонапряженность кабины» водителя автомобиля и «коэффициент комфортности по температуре и относительной влажности», позволяющие характеризовать соответствие комфортным условиям работы водителя с качественной и количественной стороны,

2 Предложены конструкции и исследованы характеристики новых классов ВТ с наклонными соплами, искривленной камерой энергетического разделения, позволяющие повысить холодопроизводительность для кабины водителя на 30% Для расчета новых ВТ получены математические модели в виде регрессионных уравнений,

3 Выявлены новые соотношения для оптимизации геометрии вихревых труб и предложен новый параметр для обобщений характеристик эффективности вихревых труб в системах кондиционирования автомобиля

Достоверность и обоснованность научных положений работы обусловливаются использованием фундаментальных уравнений термодинамики и газовой динамики, теории планирования эксперимента, обоснованностью допущений, принятых при разработке расчетных моделей, высокой сходимостью результатов расчетов и экспериментов

Методы исследования. Экспериментальные исследования термодинамической эффективности вихревых труб с помощью теории планирова-

ния эксперимента и математического программного обеспечения Теоретические обобщения опытных данных

Объект исследований. Разработанные автором вихревые трубы с изменяемой геометрией камеры энергетического разделения и со сменными наклонными соплами

Практическая ценность

Предложены схемы интегрированной системы вентиляции и кондиционирования кабины водителя автомобиля с теплообменниками на конце вихревой трубы и лучшими эксплуатационными характеристиками системы в целом,

Предложены усовершенствованные вихревые трубы с искривленной камерой энергетического разделения, отвечающий гибким схемам интегрированных схем, обеспечивающих комфортные условия работы водителя автомобиля,

Предложены параметры «теплонапряженность кабины» и «коэффициент комфортности» для оценки эффективности системы кондиционирования и вентиляции автомобиля с качественной и количественной стороны Апробация работы

Работа выполнена в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ Волгоградского технического университета, по научно-технической программе «Вузовская наука регионам», региональной НТП «Научные, технические и экологические проблемы г Волжского»

Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены на следующих конференциях Межвузовская научно-практическая конференция молодых ученых города Волжского (Волжский, 2001, 2002, 2003, 2004 гг ), Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области (Волгоград, 2002, 2003 гг ), Межрегиональная научно-практическая конференция «Взаимодействие научно-исследовательских подразделений промышленных предприятий и вузов по повышению эффективности производства» (Волжский, 2004 г), Всероссийская молодежная научно-техническая конференция «Будущее технической науки» (Нижний Новгород, 2004 г), Российский национальный симпозиум по энергетике (Казань, 2001 г), Международная конференция «Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий» (Москва - Сочи, 2001 г), Уральский Семинар РАН (Миасс, 2006), ежегодные научно-практические конференции ВолгГТУ (2003-2006 гг )

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 16 печатных работ, в том числе одна в центральной печати

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списка использованной литературы Объем диссертации составляет 153 страниц, включая 143 страницы машинописного текста, 42 рисунка и 10 страниц списка использованной литературы из 104 наименований, включая 17 на иностранном языке

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение посвящено обоснованию актуальности темы диссертации В реферативной форме приведена общая характеристика работы

В первой главе рассмотрены параметры микроклимата в кабине водителя, комфортные значения температуры, влажности, скорости движения воздуха Основные источники теплопоступлений в кабину автобуса «Волжанин 5270» представлены на рис 1 Дано описание существующих систем кондиционирования воздуха на транспортных средствах кондиционеры испарительного типа, парокомпрессионные холодильные машины, термоэлектрические кондиционеры, абсорбционные холодильные машины, воздушные холодильные машины различных типов, включая детандеры, пульсаци-онные охладители газа и вихревые трубы, а также комбинированные кондиционеры Приведена классификация источников холода (рис 2) и особенности каждого типа кондиционеров с точки зрения стоимости, особенностей эксплуатации и затрат, сложности конструкции и наличия подвижных частей, виброустойчивости, требований к расходным материалам, вреда для окружающей среды

Рис 1 Источники теплопоступлений в кабину автобуса «Волжанин 5270»

Рис 2 Источники холода для систем кондиционирования

транспортных средств

В конце главы приведено обоснование выбора вихревой трубы как источника холода для системы кондиционирования кабины транспортного средства Этот выбор обусловливается следующими особенностями и недостатками кондиционеров других типов

- Кондиционеры испарительного типа вызывают повышенную влажность в кабине транспортного средства, что вредно для здоровья водителя и вызывает ускоренную коррозию кузова и оборудования

- Парокомпрессионные кондиционеры отличаются дороговизной (1020% стоимости автомобиля), необходимостью дозаправки фреоном и вредом хладагента для окружающей среды

- Термоэлектрические кондиционеры требуют мощного источника постоянного тока, что не всегда реализуемо на транспортных средствах, эти кондиционеры неэффективны при температуре выше 35°С, что особенно характерно для климата Юга России.

- Абсорбционные кондиционеры слишком массивны и обладают большими габаритами для транспортного средства

- Детандеры создают высокочастотный шум, утомляющий водителя

- Пульсационные охладители в настоящее время мало распространены, их надежность не проверена временем и в них нет особенных преимуществ перед другими типами кондиционеров

Вихревая труба в качестве источника холода обладает следующими преимуществами

1) исключительная простота конструкции и, как следствие, возможность изготовления в любом механическом цехе или участке,

2) отсутствие хладагентов обусловливает абсолютную безвредность

для окружающей среды,

3) простота и надежность в эксплуатации, обеспечивается

- отсутствием движущихся частей,

- независимостью от погодных условий,

- виброустойчивостью

Во второй главе представлена обобщенная информация о последствиях воздействия высокой температуры воздуха в кабине водителя (таблица 1) и влияние отклонения относительной влажности

Таблица 1 Последствия воздействия высокой температуры воздуха в кабине водителя_

Температура воздуха в кабине, °С 19 20 22 24 26 27 28 30 32 37

Время ответных реакций водителя на внешние раздражители, % 100 103 106 110

Пропускание оптических и акустических сигналов, % 100 107

Отклонения от занимаемой полосы движения, % 100 107

Количество ДТП, % 100 102 104 125 150 163

Приведены определения параметров «теплонапряженность» и «коэффициент комфортности по температуре и относительной влажности» кабины водителя автомобиля

Допустимый параметр теплонапряженности определяется как отношение произведения теплосодержания ср / на коэффициент влажности IV к объему кабины V и кратности вентиляции т Данный параметр осредняется по всему объему кабины

\ctWdV

<2- (1)

V т

Таким образом, теплонапряженность кабины транспортного средства имеет простой физический смысл это отношение всех неблагоприятных факторов с учетом их негативного влияния друг на друга к объему рабочего места (салона), помноженному на кратность смены объема в единицу времени

При воздействии неблагоприятных факторов, а именно увеличении температуры, влажности величина теплонапряженности увеличивается от величины (0„),су , «К У» - комфортные условия, до значений «Р»

— реальное

Отношение теплонапряженности кабины при комфортных условиях к величине теплонапряженности при увеличении негативных воздействий на работу водителя есть коэффициент комфортности Кы

у _ Юм )к V С^ч

к-~шг- (2)

этот коэффициент показывает, насколько условия работы водителя отклоняются от комфортных

Для оценки микроклиматического состояния кабины предлагаются новые параметры, позволяющие сравнивать различные кабины и условия работы водителя Новые параметры микроклиматического состояния кабины «теплонапряженность кабины водителя автомобиля» и «коэффициент комфортности по температуре и относительной влажности» позволяют намечать пути нормализации условий работы водителя при разработке современных моделей ТС различного назначения путем конструкторских мероприятий, с помощью соответствующих параметров вентиляционной системы и системы кондиционирования

В главе представлен подробный анализ конструктивных характеристик вихревых труб Данные были взяты из 212 публикаций - докладов на конференциях «Вихревой эффект и его применение в технике», г Самара Проанализированы режимные параметры испытывавшихся вихревых труб степень расширения к, доля холодного потока ц, геометрические параметры диаметр камеры энергетического разделения ВТ относительный диаметр диафрагмы Ъп, длина ВТ I, относительная площадь сопла Р(, угол конусности ВТ а, а также приводимые исследователями значения КПД т] и изоэнтропического КПД ч Составленная база данных из 212 публикаций и данных автора характеризуется существенным разбросом параметров Обработка выполнена по методу наименьших квадратов, получены уравле-ния регрессии Установлены следующие взаимосвязи между различными параметрами

1) Зависимость относительного диаметра диафрагмы 1),{ от доли холодного потока /л Оя = 0,5 соответствует р. = 0,48 С увеличением ц от 0,48 до 0,85 Т5Я увеличивается на 12%

2) Зависимость изоэнтропического КПД ВТ /7, от относительного диаметра ее диафрагмы Вд Максимальное значение г]11гах = 0,44-0,48 соответствует £>д = 0,45 - 0,55 В диапазоне £),, = 0,30 - 0,63 изоэнтропический КПД ?/, > 0,40

3) Зависимость КПД ВТ 77 и изоэнтропического КПД тот диаметра камеры энергетического разделения ВТ Д> В выполненных конструкциях ВТ А? = 5 - 145 мм В таблице 2 представлены данные о влиянии Д) на 77 и г/,

Таблица 2. Зависимость КПД ВТ от диаметра камеры энергетического

разделения Р0

Од, мм 5 20 40 60 80 100 120 140

л 0,19 0,20 0,20 0,18 0,17 0,14 0,10 0,06

п, 0,32 0,42 0,50 0,55 0,55 0,50 0,41 0,28

Ат] 0,13 0,22 0,30 0,37 0,38 0,36 0,31 0,22

В таблице 2 Л т] = цгг) Как видно, ц, ш достигается в ВТ с Д> = 60 - 80 мм, КПД т] постоянен при = 5 - 44 мм, затем монотонно уменьшается

4) Зависимость КПД г] и изоэнтропического КПД 7, от степени расширения п С увеличением тс 7, и 77 монотонно убывают

Выявлена зависимость КПД г/ и изоэнтропического КПД от комплекса Д0 II —~, аналогичному по физическому смыслу числу Рейнольд-

V я~к са для жидкостей (рис. 3)

1

р

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 04 0,3 0,2 0,1 0

0 10 20 30 40 50 60 70

\ ♦ КПД ■ Изоэнтропический КПД —— КПД - - Изоэнтропическии КПд]

°о 1--

V тск

Рис 3 Зависимость КПД и изоэнтропического КПД от комплекса

О 1,4

V я к

Максимальному значению 7], соответствует

^1-^ = 26,34. я к

Следовательно, для каждого значения степени расширения и существует оптимальный £>р.

СА Хя/м

26,34

л

В таблице 3 представлены значения (Р0)„пт от степени расширения л.

л 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

(Ро)опт, ММ 80 65 55 51 48 46

Таким образом, получена зависимость между диаметром камеры энергетического разделения ВТ, соответствующего и степенью расширения л с увеличением к (£>о)0„т существенно уменьшается

В третьей главе описывается планирование экспериментов Обоснован выбор методики планирования эксперимента' ортогональное центральное композиционное планирование Дано описание экспериментального стенда для испытаний ВТ (рис. 6), приведены характеристики измерительных приборов Изложена последовательность проведения опытов

Приведена конструкция разработанных автором вихревых труб, подлежащих исследованию одна из них отличается от прочих несколькими сменными соплами с разным углом наклона сопла- 5, 10 и 15 градусов; вторая отличается гибкой камерой энергетического разделения, позволяющей варьировать ее длину и кривизну Конструкция экспериментальных ВТ приведена на рис 4 и 5

1 — корпус холодного конца, 2-1-я половинка сопла,

3 - винт М2,5х4,

4 - 2-я половинка сопла,

7

5 - штуцер,

6 - камера энергоразделения,

7 - корпус горячего конца,

8 - шток

Рис 4 Экспериментальная ВТ с наклонными соплами

23 1 5 4

$ 7 В 3

1 - корпус,

2 - диафрагма,

3 - прокладка,

4 - штуцер,

5 - прокладка,

6 - сопло,

7 - прокладка,

8 - вставка-держатель гибкой трубы,

9 - гибкая труба,

10 - ответная вставка-держатель,

11 - прокладка,

12 - шток, в закрытом положении

13 - ресивер горячего потока

Рис 5 Экспериментальная вихревая труба с гибкой камерой разделения

От пневмосети

Рис 6 Схема экспериментального стенда для измерения холодопро-изводительности ВТ Измеряемые параметры и погрешность средств измерения представлены в таблице 4

№ пп Наименование параметров Обозначение Погрешность средств измерения

1 Давление сжатого воздуха в ресивере, МПа Р С УС 0,5 %

2 Давление охлажденного потока, МПа р* 2%

3 Относительный расход (доля) холодного потока и 2%

4 Расход сжатого воздуха, кг/с 1 %

5 Расход охлажденного потока, кг/с О; 1 %

6 Расход нагретого потока, кг/с в, 1 %

7 Температура сжатого потока, °С т 1 сж ± 0,75 %

8 Температура охлажденного потока, °С Тх ± 0,75 %

9 Температура нагретого потока, °С тг ± 0,75 %

10 Температура наружного воздуха, °С т. ± 0,75 %

Н четвертой главе изложены результаты испытаний экспериментальных вихревых труб.

Для оценки холодопроизводительности экспериментальной ВТ с наклонными соплами было выведенб уравнение регрессии второго порядка: д - -2,528 + 4,979с/ + 140,05/* - 0,219«' -137,267/Д (3)

Где у - холодопроизводительность вихревой трубы, Вт;

а - угол наклона сопла к шюскости, перпендикулярной оси камеры энёргоразделен ия ВТ ;

и - доля холодного по тока. При оптимальном угле наклона сопла 10° холодопроизводительность ВТ повышалась на 12 + 15 %.

Оценка ХЙл од о производительности ВТ с искривленной камерой эпер-гораз деления также проводилась с помощью полученного уравнения регрессии:

й = 29,321 + 0,3131 + 2,212Л ~ 1,5- 10"г2- Д- 2,111 ■ 10"3/,2 + 5,91 Ш2,(4) где 0 - холодопроизводительность вихревой трубы, Вт; X. - длина вихревой трубы в калибрах;

Д - радиус кривизны камеры энергетического разделения ВТ, м. На рис. 7 представлена зависимость холодопроизводительиости от длины вихревой трубы и кривизны ее камеры энергетического разделения.

Рис, 7. Зависимость Холодопроизводительностн ВТ от длины камеры энергетического разделения и ее радиуса кривизны.

Регрессионная модель действительна в пределах Ь = 10... 100 калибров и Л = 0,1 0,9 м

Оптимальный радиус кривизны камеры энергетического разделения ВТ равен 0,1 - 0,2 м С увеличением длины камеры разделения холодопро-изводительность растет на 7%

Для интегрированных схем вентиляции и кондиционирования кабины водителя исследовалось влияние на холодопроизводительность ВТ установленных на холодном конце теплообменников Отличие от испытаний ВТ самой по себе заключалось в том, что к холодному концу ВТ присоединялись 1 или 2 специально изготовленных для этого теплообменника, через которых проходил охлажденный воздух из ВТ Причем для двух теплообменников было испытано два варианта подключения параллельное и последовательное

Эксперимент показал, что установка теплообменника на холодном конце ВТ способствует оптимизации сети потребителя после вихревой трубы, что сказывается на характеристиках ВТ Так при установке за ВТ теплообменника в последовательной схеме подключения холодопроизводительность возросла на 30%, КПД увеличился с 0,16 до 0,18

Определены теплонапряженность кабины водителя и коэффициент комфортности За нормальные условия работы водителя были взяты следующие температура воздуха в кабине 22°С, относительная влажность IV = 25%, кратность вентиляции 20 ч"' обеспечивает нормальную работу водителя Значения коэффициента комфортности при изменении температуры в кабине ТС при IV - 25% для примера представлены в таблице 5

Таблица 5 Коэффициент Км при изменении температуры в кабине ТС при характерной для сухого лета относительной влажности XV = 25%

1 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40

к без кондиционера 1,0 0,92 0,85 0,79 0,73 0,69 0,65 0,61 0,59 0,55

К с включенным кондиционером — — 1,0 1,0 1,0 0,96 0,88 0,81 0,76 0,71

Прочие условия Кратность вентиляции 20 ч"1

Таким образом, с помощью преложенных параметров «теплонапряженность кабины» и «коэффициент комфортности по температуре и относительной влажности» можно оценивать эффективность системы кондиционирования и вентиляции кабины водителя, получать количественную оценку ухудшения комфортных условий работы водителя при отличии реальных условий эксплуатации от условий комфортной работы

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Проанализированы достоинства и недостатки различных источников холода в связи с применением их на транспортных средствах соотношение сложности конструкции, простоты обслуживания, влияние на водителя и окружающую среду, стоимость Обоснован выбор вихревой трубы как источника холода для кондиционеров кабин водителя автобуса

2 Для оценки микроклиматического состояния кабины предложен новый параметр «коэффициент комфортности по температуре и относительной влажности» кабины водителя ТС, учитывающий влияние на состояние человека таких факторов, как температура, относительная влажность и кратность вентиляции Исследовано влияние параметров окружающей среды на численные значения этого параметра

3 Совершенство системы кондиционирования автомобиля можно оценить с помощью параметров «теплонапряженность кабины» и «коэффициент комфортности по температуре и относительной влажности» Предложенные параметры позволяют характеризовать соответствие комфортным условиям работы водителя с качественной и количественной стороны при изменении условий эксплуатации автомобиля

4 Испытан лабораторный макет кондиционера для кабины водителя, объединенный с системой вентиляции Схема с последовательным подключением теплообменников к холодной части ВТ обладает стабильными характеристиками при широком изменении режимов работы предложенных новых конструкций ВТ, обеспечивает снижение уровня шума и позволяет повысить холодопроизводительность системы кондиционирования кабины автобуса на 30%

5 Предложен комплексный параметр 7,77, = /(£>„../я- ^ ), анало-

V К — 1

гичный по физическому смыслу числу Рейнольдса для обобщения опытных данных по ВТ и определения оптимальных соотношений геометрических и режимных параметров ВТ кондиционеров кабины водителя

6 Оптимальный угол наклона сопла ВТ кондиционера кабины водителя автобуса составляет 10° по направлению от диафрагмы ВТ в сторону горячей части При этом возможно повысить холодопроизводительность ВТ на 12 15%

7 Предлагаемый новый тип ВТ с искривленной камерой энергетического разделения имеет наилучшие характеристики при радиусе кривизны 0,1 0,2 м, длине камеры энергоразделения в 70 калибров и позволяет увеличить холодопроизводительность на 7% в сравнении с ВТ с прямой рабочей частью

8 Для расчетов ВТ систем кондиционирования кабин водителя с наклонным соплом и нового класса ВТ с искривленной камерой энергетического разделения предложены методики получения математических моде-

лей в виде регрессионных уравнений для определения значения холодопро-изводительности

9 Расходы на оснащение кабины водителя автобуса системой кондиционирования и вентиляции воздуха оправдываются тем, что повышается безопасность движения, растет производительность труда водителя, увеличивается эффективность использования автобуса и экономические показатели

10 Результаты работы внедрены на ЗАО «Автобусное производство «Волжанин» и в учебном процессе Волжского политехнического института

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1 Результаты исследования характеристик малорасходных ступеней радиальных вентиляторов высокого давления/Синьков А В , Грига А Д, Сара-зов А.В , Худяков К В // Проблемы энергетики Известия вузов, 2001 г -№5-6, С 112-114

2 Моделирование теплопоступлений в кабину транспортного средства/ Грига А Д , Костин В Е , Кулько А.П, Худяков К В // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий Мат междунар науч -техн конф 2001 г/г Сочи -С 84-86

3 К определению оптимальных геометрических и конструктивных параметров соплового ввода вихревой трубы/ Костин В Е , Худяков К В // VII Межвузовская науч - практич конференция молодых ученых, г Волжский, 20-24 мая 2001 г Тезисы докладов. - С 192-194

4 Технологическое кондиционирование воздуха для шкафов с электронным оборудованием на энергетических объектах/В Е Костин , А П Кулько, К В. Худяков//Мат докладов Российского национального симпозиума по энергетике 2001 г/г Казань - С 218-221

5 Результаты испытаний вихревой трубы с наклонными соплами/К В Худяков//УН Межвузовская науч - практич конференция молодых ученых, г Волжский, 21-25 мая 2002 г Тезисы докладов - С 206-208

6 Результаты испытаний вихревых труб как главного элемента системы кондиционирования кабины городского автобуса/К В Худяков// VII Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области, г Волгоград, 16-19 ноября 2002 г Тезисы докладов/ ВолгГТУ и др - Волгоград, 2002 -С 100-102

7 Характеристики макета кондиционера на основе вихревой трубы для транспортного средства /К В Худяков//УШ Межвузовская науч - практич конференция молодых ученых, г Волжский, 22-27 мая 2003 г Тезисы докладов -С 92-94

8 Макет кондиционера на основе вихревой трубы для автобуса /К В Худяков// VIII Региональная конференция молодых исследователей Волго-

градской области, г Волгоград, 17-20 ноября 2002 г Тезисы докладов/ ВолгГТУ и др - Волгоград, 2003 - С 93-95

9 Температурный режим кабины автобуса «Волжанин» в летнее время/ И Н Никитин, А Д Грига, В Е Костин, А П Кулько, М.В Дьяков, К В Худяков//Автомобильная промышленность, 2003 г -№6-С 17-19

10 Сочетание системы вентиляции и системы кондиционирования кабины автобуса на основе вихревого эффекта/К В Худяков/ЯИ Всероссийская молодежная науч - тех конференция «Будущее технической науки», г. Нижний Новгород, 2004г Тезисы докладов Электронная версия httpV/www nntu sci-nnov.ru/RUS/NEWS/futuretechnology/s4p3_01 rtf

11 Теплонапряженность как комплексный параметр для оценки условий работы водителя в кабине транспортного средства/А Д Грига, Костин В Е, К В Худяков//Межрегиональная науч.-практич конф «Взаимодействие научно-исследовательских подразделений промышленных предприятий и вузов по повышению эффективности производства», г. Волжский, 2004г Тезисы докладов, С 98-101

12 Струйный насос Патент РФ № 2246642 /Александрова ВО, Бредихин И В , Грига А.Д, Кулько А П , Худяков К В , 2 С

13 Комплекс для проведения внутреннего эксперимента вихревого эффекта/А Д Грига, М.В Дьяков, В Е Костин, К В Худяков// Межрегиональная науч -практич конф «Взаимодействие научно-исследовательских подразделений промышленных предприятий и вузов по повышению эффективности производства», г Волжский, 2004 г Тезисы докладов, С 101-107

14 Оценка коэффициента комфортности кабины транспортного средства/А. Д Грига, К В Худяков// 3-я Межрегиональная науч -практич конф «Взаимодействие научно-исследовательских подразделений промышленных предприятий и вузов по повышению эффективности производства», г Волжский, 2006 г Тезисы докладов, С 133-136

15 Исследование вихревого эффекта Результаты внутреннего эксперимента/А Д Грига, М В Дьяков, В Е Костин, К В Худяков//Наука и технологии Избранные труды Российской школы «К 70-летию Г П Вятки-на» М РАН, 2005 г - С 250-260

16 Оценка комфортных условий работы водителя автомобиля в условиях климата Юга России//А Д Грига, К В Худяков//Семинар Уральского отделения РАН, г Миасс, 2006 г - С 87-94

Подписано в печать 20 04 2007 г Заказ Тираж 100 Печ л 1,0

Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная Печать офсетная Типография «Политехник» Волгоградского государственного технического университета 400131, г Волгоград, ул Советская, 35

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ И ИСТОЧНИКИ ХОЛОДА, ИХ СООТВЕТСТВИЕ УСЛОВИЯМ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВАХ.

1.1. Комфортные условия работы водителя, необходимость обеспечения приемлемого микроклимата в кабине.

1.2. Источники теплопоступлений в кабину транспортного средства.

1.2.1. Тепловыделения узлов гидрооборудования.

1.2.2. Тепловыделения от двигателя и трансмиссии.

1.2.3. Тепловыделения электрооборудования.

1.2.4. Тепловыделения людей.

1.2.5. Теплопередача через непрозрачные ограждения.

1.2.6. Радиационный теплообмен.

1.2.7. Конвективный теплообмен.

1.2.8. Теплопоступления через прозрачные ограждения кабины.

1.3. Системы кондиционирования воздуха, применяемые на современных транспортных средствах.

1.4. Источники холода для систем кондиционирования кабин траспортных средств.

1.5. Сравнение систем кондиционирования современных транспортных средств.

1.6. Обоснование выбора вихревой трубы как наиболее перспективного источника холода для кондиционирования кабины транспортного средства.

1.7. Системы вентиляции и воздухораспределения на транспортных средствах.

1.8. Цели и задачи исследования.

Глава 2. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРА «КОЭФФИЦИЕНТ КОМФОРТНОСТИ ПО ТЕМПЕРАТУРЕ И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ». ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМФОРТНЫХ УСЛОВИЙ РАБОТЫ ВОДИТЕЛЯ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ С УСОВЕРШЕНСТВОВАН

НЫМИ ВИХРЕВЫМИ ТРУБАМИ.

2.1. Тепловой баланс кабины водителя транспортного средства и микроклиматические условия в кабине.

2.2. Тепло напряженность кабины водителя автомобиля.

2.3. Коэффициент комфортности по температуре и 51 относительной влажности.

2.4. Показатели эффективности процесса энергетического разделения вихревой трубы системы кондиционирования кабины водителя автобуса.

2.5. Анализ конструктивных характеристик вихревых труб.

2.6. Выводы.

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ВИХРЕВЫХ ТРУБ

СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ КАБИНЫ

АВТОБУСА.

3.1. Методики исследований характеристик вихревых труб.

3.2. Планирование многофакторного эксперимента.

3.2.1. Общая последовательность планирования эксперимента.

3.2.2. Выбор варьируемых факторов.

3.2.3. Расчет параметра оптимизации вихревой трубы.

3.2.4. Составление плана-матрицы эксперимента.

3.2.5. Расчет коэффициентов в уравнении регрессии.

3.2.6. Статистический анализ уравнения регрессии.

3.2.7. Интерпретация уравнения регрессии.

3.3. Проведение эксперимента.

3.3.1. Программа и методика испытаний. Погрешность средств 92 измерения

3.3.2. Описание опытного стенда.

3.3.3. Описание экспериментальных вихревых труб.

3.3.4. Испытания ВТ в типовой конфигурации с целью приближенной оценки холодопроизводительности.

3.4. Выводы.

Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КОМФОРТНЫХ УСЛОВИЙ В КАБИНЕ ВОДИТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ.

4.1. Испытания вихревой трубы с наклонными соплами.

4.2. Планирование и проведение многофакторного эксперимента для вихревой трубы с наклонными соплами.

4.3. Результаты испытаний вихревой трубы с искривленной камерой разделения.

4.4. Обработка опытных данных испытаний вихревой трубы с искривленной камерой разделения, определение ее оптимальных геометрических параметров.

4.5. Оптимизация источника холода системы кондиционирования автомобиля на основе ВТ.

4.6. Исследование лабораторного макета кондиционера кабины водителя, влияния теплообменников холодной части ВТ на ее работу.

4.7. Определение коэффициента комфортности кабины ТС по температуре и относительной влажности.

4.8. Выводы.

Автомобильный транспорт — динамично развивающаяся сфера общественных интересов. Жизнь современного общества невозможно представить без надёжно функционирующих транспортных потоков грузов, быстрого перемещения людей, перевозок пассажиров в конкретном регионе и между соседними странами. Интенсивное развитие перевозок грузов и людей сопровождается всё более растущими требованиями к экономическим, экологическим и социально-общественным показателям. Для безусловного обеспечения целей перевозок всё насущнее формулируют задачу обеспечения комфорта пассажиров и водителя. Особенно важно обеспечить комфортные условия работы водителей, так как от состояния водителя зависит жизнь пассажиров.

Для создания комфортных условий работы водителей необходимо обеспечить соответствующие параметры микроклимата с помощью системы кондиционирования и вентиляции.

Микроклимат в салонах легковых автомобилей, оснащённых кондиционерами, близок к комфортному. Автобусы последних моделей имеют высокие показатели качества по многим параметрам, но параметры микроклимата на рабочем месте водителя, особенно в жаркое время года, неудовлетворительные. Актуальная задача — обеспечить приемлемый микроклимат в кабинах водителей автобусов.

Ведущими научно-исследовательскими организациями России МВТУ, МЭИ, СГАУ, Санкт-Петербургского технологического института холодильной промышленности и другими организациями разработаны современные системы кондиционирования для всех видов транспорта. Особенно большие успехи в создании микроклимата кабин достигнуты в авиации и космонавтике.

Для обеспечения благоприятного микроклимата в кабинах водителей автобусов необходимо решить менее узкие задачи, но достаточно сложные.

Кабина водителя представляет собой замкнутую вентилируемую камеру с прозрачными и непрозрачными поверхностями. Температура воздуха в кабине комфортная и постоянная, если система кондиционирования и вентиляции обеспечивает отвод из кабины потока тепла, равного поступающим потокам тепла от: прозрачных (солнечная радиация) и непрозрачных поверхностей; двигателя; трансмиссии, гидрооборудования; электрооборудования; наконец, от водителя и людей в кабине.

Для транспортных средств созданы кондиционеры воздуха для кабин и салонов с разными принципами действия и источниками холода [25,26,2830.43-37,85]. Наиболее распространенными являются сложные, дорогие и экологически небезопасные фреоновые холодильные машины. Актуальная задача — создание недорогого, простого в конструкции, в обслуживании, ремонтопригодного и экологически безопасного автомобильного кондиционера для обеспечения комфортных условий работы водителя. Вихревые трубы удовлетворяют этим требованиям и для некоторых задач локального охлаждения они успешно используются в настоящее время, однако их более широкое распространение сдерживает низкая термодинамическая эффективность. Поэтому улучшение характеристик вихревых труб может стать частью решения проблемы обеспечения комфортных условий для работы водителя. Создание комфортных условий способствует уменьшению утомляемости водителя, сказывается на уменьшении ДТП из-за потери внимания и усталости. Так, по данным В.И. Коноплянко, изменение средней температуры в кабине от 19 до 22°С практически не влияет на увеличение ДТП. С ростом средней температуры от 22 до 27°С количество ДТП возрастает на 59%, то есть, при изменении температуры на 1°С количество ДТП увеличивается на 11,8%. При этом отклонения от занимаемой полосы движения составляют 3,3% на каждый °С.

Условия комфортности зависят прежде всего от теплового состояния рабочего объема кабины транспортного средства. Необходимо иметь количественную оценку ухудшения комфортных условий работы водителя при отличии реальных условий эксплуатации автомобиля от условий комфортной работы.

Анализ систем кондиционирования для кабин водителя показал, что по требованиям низких затрат на производство и эксплуатацию, надежности, экологичности, ремонтопригодности в полной мере удовлетворяют в качестве холодильных машин вихревые трубы (ВТ). На кафедре «Механика» ВПИ разработана ВТ холодопроизводительностью 300 Вт. Эта труба в системе кондиционирования кабины водителя автобуса модели 5270 ЗАО ВАП «Волжанин» обеспечила снижение температуры на 7°С (температура окружающей среды составляла 35°С). В данной работе представлены усовершенствованные ВТ с оптимальным наклоном сопла, искривленной камерой энергетического разделения обеспечат холодопроизводительность 360-370 Вт, что позволит снизить температуру в окружающем пространстве водителя на 9°С. При локальной системе кондиционирования кабины автобуса, ограниченной пространством возле водителя, вполне можно создать условия для производительного труда с меньшей утомляемостью водителя в процессе работы. Наряду с повышением эффективности эксплуатации автобуса будут созданы предпосылки для сокращения числа ДТП в летний период года на 24% благодаря более высокой устойчивости внимания, высокому уровню кратковременной памяти, более быстрой реакции на световые и звуковые сигналы. Потребные мощности, отбираемые для целей кондиционирования и вентиляции локальной области вокруг водителя, не превысят 2-3 кВт при расходе воздуха 0,01 кг/с.

Необходимо совершенствовать конструкцию ВТ, повышать эффективность работы ВТ, оптимизировать характеристики всей системы кондиционирования и вентиляции кабины автобуса: вихревая труба, теплообменники, смесители, воздухоподводящая арматура.

К числу нерешенных задач можно отнести то, что: не разработаны количественные характеристики понятия «комфортные условия работы водителя»; не установлены строгие аналитические зависимости геометрических характеристик ВТ систем кондиционирования автомобиля от параметров сжатого воздуха; не исследованы характеристики вихревых труб с наклонными соплами и искривленной рабочей частью, позволяющие создавать системы кондиционирования кабин автомобилей с лучшими характеристиками. нет данных о влиянии характеристик сети потребления холода на характеристики ВТ в системах кондиционирования автомобиля.

Цель диссертационного исследования — обеспечение комфортных условий работы водителя при эксплуатации автомобилей на основе кондиционера с улучшенными характеристиками вихревой трубы в качестве источника холодного и нагретого воздуха, что повысит эффективность эксплуатации городских и пригородных автобусов.

Для достижения поставленной цели в работе решались задачи:

1) разработка параметров «теплонапряженность кабины водителя автомобиля», «коэффициент комфортности»;

2) анализ параметров эффективности работы вихревых труб, оптимизация геометрических и режимных параметров ВТ, обобщение опытных материалов для уточнения расчетных методик;

3) испытания вихревых труб с наклонными соплами, оптимизация конструкции таких труб;

4) испытания усовершенствованных вихревых труб с искривленной камерой энергетического разделения, оптимизация геометрических и режимных параметров таких труб;

5) разработка, создание и испытания лабораторного макета системы кондиционирования и вентиляции кабины водителя автомобиля;

6) анализ опытных результатов и оценка значений «коэффициента комфортности по температуре и относительной влажности», выявление области функционирования интегрированной системы вентиляции и кондиционирования кабины автомобиля при изменении температуры и влажности в кабине водителя.

Научная новизна работы состоит в том, что: разработаны, тестированы, прошли опытную апробацию новые комплексные параметры «теплонапряженность кабины» водителя автомобиля и «коэффициент комфортности по температуре и относительной влажности», позволяющие характеризовать соответствие комфортным условиям работы водителя с качественной и количественной стороны; предложены конструкции и исследованы характеристики новых классов ВТ с наклонными соплами, искривленной камерой энергетического разделения, позволяющие повысить холодопроизводительность для кабины водителя на 30%. Для расчета новых ВТ получены математические модели в виде регрессионных уравнений; выявлены новые соотношения для оптимизации геометрии вихревых труб и предложен новый параметр для обобщений характеристик эффективности вихревых труб в системах кондиционирования автомобиля. Практическое значение работы состоит в том, что предложены схемы интегрированной системы вентиляции и кондиционирования кабины водителя автомобиля с теплообменниками на конце вихревой трубы и лучшими эксплуатационными характеристиками системы в целом; предложены усовершенствованные вихревые трубы с искривленной камерой энергетического разделения, отвечающий гибким схемам интегрированных схем, обеспечивающих комфортные условия работы водителя автомобиля; предложены параметры «теплонапряженность кабины» и «коэффициент комфортности» для оценки эффективности системы кондиционирования и вентиляции автомобиля с качественной и количественной стороны. Работа выполнена в соответствии с тематическим планом научноисследовательских работ Волгоградского технического университета, по научно-технической программе «Вузовская наука регионам», региональной НТП «Научные, технические и экологические проблемы г. Волжского».

Результаты работы внедрены в учебном процессе ВПИ (филиал) ВолгГТУ и на ЗАО «Автобусное производство «Волжанин».

Автор выражает огромную благодарность и признательность своему научному руководителю доктору технических наук, профессору Анатолию Даниловичу Григе и научному консультанту кандидату технических наук, доценту Костину Василию Евгеньевичу за ценные консультации, помощь, поддержку и внимание. Автор благодарит всех сотрудников кафедры «Механика» ВПИ (филиала) ВолгГТУ, которые способствовали выполнению данной работы. Автор признателен директору ВНТК ВолгГТУ, заместителю директора ВНТК по научной работе и по экономике, технологам цеха №8 и сотрудникам службы безопасности за предоставленную площадь, оборудование и возможность пользования заводской пневматической сетью и другими ресурсами их предприятия.

10. Результаты работы внедрены на ЗАО «Автобусное производство «Волжанин» и в учебном процессе Волжского политехнического института.

144

1. Голуб В.И., Толстых В.В., Фот В.В., Арефьев В.А. - Анализ способов создания комфортных условий в кабинах управления машинами и механизмами -Холодильная техника, 1987, №9 с. 22-26.

2. Михайлов М.В., Гусева С.В. Микроклимат в кабинах мобильных машин. М., «Машиностроение», 1977-230 с.

3. Лях Г.Д., Смола В.И. Кондиционирование воздуха в кабинах транспортных средств и кранов. М., «Металлургия», 1982 128 с.

4. Нестеренко А.В. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: Высшая школа, 1971,-171 с.

5. Устименко B.C. Постоянный отбор мощности от двигателя автомобиля в движении. «Автомобильная промышленность», 2001, №5, с.32-24

6. Устименко B.C. Количественная сторона отбора постоянной мощности при движении автомобиля. «Автомобильная промышленность», 2001, №10, с. 28-30

7. Рэндл С. Автомобильные кондиционеры. Руководство. СПб.: Алфамер Паблишинг, 2002. - 128 с.

8. Кондиционеры «Конвекта» «Холодильная техника», 1991, №4, с.25-27

9. Павлов А.А., Шипилло С.В., Токарев Е.В. Зависимость надежности транспортных кондиционеров от условий их эксплуатации - Строительные и дорожные машины, 1988, №8, с.32-26

10. Коленко Е.А. Термоэлектрические охлаждающие приборы. Л.: Наука, 1971. 196 с.

11. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение. В.Н. Богословский, О.Я. Кокорин, Л.В. Петров; под ред. В.Н. Богословского М.: Стройиздат,1985. -230 с.

12. Кошкин Н.Н. Холодильные машины. М.: Машиностроение, 1985, 511 с.

13. Воронин Г.И. Системы кондиционирования воздуха на летательных аппаратах. М.: Машиностроение, 1973 444 с.

14. Прохоров В.И. Системы кондиционирования воздуха с воздушными холодильными машинами. М.: «Стройиздат», 1980, 180 с.

15. Прохоров В.И., Булачев О.П. Системы кондиционирования воздуха с воздушными холодильными машинами. М.: изд. ЦНИИ Госстроя СССР, 1974, -160 с.

16. Савинцев В.И. Пульсационный охладитель газа для кондиционера транспортной машины. Автореферат диссертационной работы на соискание степени к.т.н. Санкт-Петербург, 1992 16 с.

17. Воронин В.Г., Чижиков Ю.В. Кондиционер с пульсационным охладителем газа, А.С. № 520490 2 с.

18. Дыскин JI.M. Выбор области рационального использования вихревых аппаратов. В кн. Вихревой эффект и его применение в технике. Материалы VI всесоюзной научно-технической конференции. Самара: СГАУ, 1993,с.70-74.

19. Бирюк В.В. Основы расчета характеристик авиационных систем охлаждения. Самарский аэрокосмический университет, Самара, 1997, 64 с.

20. Алексеев В.П., Азаров А.И., Дроздов А.Ф., Кротов П.Е. Новая вихревая техника для средств охраны труда. В кн. Вихревой эффект и его применение в технике. Материалы IV всесоюзной научно-технической конференции. Куйбышев: КуАИ ,1984, с. 104 - 111.

21. Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. Изд. 2-е пе-рераб. и доп. Самара: Оптима, 1997 184 с.

22. Кириллов Н.Г. Автомобильные рефрижераторы и кондиционеры на сжиженном природном газе. «Автомобильная промышленность», 2002, №10, с. 18-22

23. Маляренко Л.Г., Щельцына О.Н., Барастов Л.П. и др. Системы воздухорас-пределеиия, используемые в кабинах транспортных средств. Обзор. М.: ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш, 1974. 32 с.

24. Потапов Ю.С., Фоминский Л.П. Вихревая энергетика и холодный ядерный синтез с позиций теории движения. Кишинев: Око-Плюс, 2000. 132 с.

25. Криогенная техника / Под ред. Б.И. Веркина. Киев: Наукова думка, 1985, с. 156-157,-450 с.

26. Харланов С.А., Степанов В.А. Монтаж систем вентиляции и кондиционирования воздуха. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1991 262 с.

27. Курылев Е.С., Герасимов Н.А. Холодильные установки. 3-е изд., перераб. и доп. Л.: «Машиностроение», 1980 622 с.

28. Лэнгли Б. Справочник по устранению неисправностей в оборудовании для кондиционирования воздуха и в холодильных установках. М.: Агропромиз-дат, 1986- 176 с.

29. Богословский В.Н., Кокорин О.Я., Петров Л.В. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение. Под ред. В.Н. Богословского. М.: Стройиздат, 1895 -368 с.

30. Сотников А.Г. Системы кондиционирования и вентиляции с переменным расходом воздуха. Л.: Стройиздат, 1984 150 с.

31. Курылев Е.С., Герасимов Н.А. Примеры, расчеты и лабораторные работы по холодильным установкам. Л.: Машиностроение, 1971 -256 с.

32. Архаров A.M., Марфенина И.В., Микулин Е.И. Криогенные системы: основы теории и расчета. М.: Машиностроение, 1988 464 с.

33. Цветков Ю.Н., Исмаилов Т.А. Термоэлектрические системы кондиционирования воздуха и приборы контроля. Л.: Энергоатомиздат, 1988 240 с.

34. Лэнгли Б.К. Холодильная техника и кондиционирование воздуха. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981 -480 с.

35. Хордас Г.С. Высоконапорные системы кондиционирования воздуха на судах. Л.: Судостроение, 1972 224 с.

36. Сотников А.Г. Системы кондиционирования воздуха с количественным регулированием. JL: Стройиздат. Ленинградское отделение, 1976 168 с.

37. Кокорин О.Я. Испарительное охлаждение для целей кондиционирования воздуха. М.: Издательство литературы по строительству, 1965 160 с.

38. Воронин Г.И., Дубровский Е.В. Эффективные теплообменники. М.: Машиностроение, 1973 96 с.

39. Строительные нормы и правила. Отопление, вентиляция и кондиционирование. СниП 2.04.05-91. -М.: Минстрой России, 1994, 24 с.

40. Аэродинамика автомобиля. Под ред. В.-Г. Гухо. М.: Машиностроение, 1987-424 с.

41. Сабуров Э.Н., Карпов С.В., Осташев С.И. Теплообмен и аэродинамика закрученного потока в циклонных устройствах. Под ред. Э.Н. Сабурова. Л.: Издательство Ленинградского университета, 1989 - 276 с.

42. Карпис Е.Е. Способы и средства повышения энергетической эффективности систем кондиционирования воздуха. М., Центральный институт научной информации по строительству и архитектуре, 1974 - 64 с.

43. Гольдштик М.А. Вихревые потоки. Новосибирск: Наука, 1981 - 368 с.

44. Урюпин Г.М., Щербаков В.Н. Отопление и вентиляция цельнометаллических пассажирских вагонов. М.: Всесоюзное издательско-полиграфическое объединение министерства путей сообщения, 1960 312 с.

45. Фаерштейн Ю.О., Китаев Б.Н. Кондиционирование воздуха в пассажирских вагонах. М.: Транспорт, 1984 272 с.

46. Алексеенко С.В., Окулов В.Л. Закрученные потоки в технических приложениях (обзор) //Теплофизика и аэромеханика, 1996, №2, с. 101-138

47. Мартынов А.В., Бродянский В.М. Что такое вихревая труба? М.: Энергия, 1976,- 153 с.

48. Смульский А.А. Аэродинамика и процессы в вихревых камерах. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1992. 300 с.

49. Терновский И.Г., Кутепов A.M. Гидроциклонирование. М.: Наука, 1994, -350 с.

50. Штым А.Н. Аэродинамика циклонно-вихревых камер. Владивосток: Изд-ние Дальневосточного ун-та, 1985, - 199 с.

51. Гупта А., Лилли Д., Сайред Н. Закрученные потоки. Монография. М.: Мир, 1987,-590 с.

52. Луканин В.Н., Трофименко Ю.В. Промышленно-транспортная экология: Учеб. для вузов. М.: Высшая школа, 2001. - 273 с.

53. Артамонов Н.А., Абросимов Б.Ф., Максименко М.З. Динамика струйных течений в вихревой трубе // ИФЖ. 1987. - Т.53, №6. - с. 906-911

54. Лукачев С.В. Исследование неустойчивых режимов течения газа в вихревой трубе Ранка // ИФЖ. 1981. - Т. 41, №5, - с. 784-790

55. Лукачев С.В. Образование вихревых когерентных структур в вихревой трубе Ранка // Вихревой эффект и его применение в технике: материалы III Всесоюзной научно-техн. конф. Куйбышев, 1984, - с. 38-44

56. Кныш Ю.А. О механизме переноса энергии в вихревой трубе пульсирующими крупными вихрями // Вихревой эффект и его применение в технике: материалы V Всесоюзной научно-техн. конф. Куйбышев, 1988, - с. 71-74.

57. Грига А.Д., Костин В.Е., Никитин И.Н., Кулько А.П., Худяков К.В., Дьяков В.М. Температурный режим кабины автобуса «Волжанин» в летнее время. Автомобильная промышленность, 2003, № 5, с. 17-18.

58. Сафонов В.А., Круть А.А., Зильберварг Б.М. Исследование ряда характеристик диффузорных вихревых труб. // Вихревой эффект и его применение в технике: материалы VI Научно-техн. конф. Самара, 1992. - с. 37-42.

59. Токарев Г.П. Влияние осевых скоростей на величину энергетического разделения. // Вихревой эффект и его применение в технике: материалы VI Научно-техн. конф. Самара, 1992. - с. 51-53.

60. Крамаренко П.Т. Теоретическое обоснование вихревого эффекта. // Вихревой эффект и его применение в технике: материалы VI Научно-техн. конф. -Самара, 1992.-е. 15-19.

61. Щербаков М.А. Некоторые аспекты создания вихревого кондипционера Электронный ресурс.:wwwl ,pnzgu.ru/dep/kttmio/publication/articles/pub/l 0pub.htm

62. Поляков А.А., Ильина Н.И., Лепявко А.П. Повышение эффективности работы вихревых труб // Холодильная техника, 1982, - №4, с. 29-32.

63. Окулов В.Л. Резонансные гидроакустические процессы в проточной части машин и агрегатов с интенсивной закруткой потока. автореф. дис. д-ра физ.-мат. наук. - Новосибирск, 1993. - 34 с.

64. Вихревые аппараты /А.Д. Суслов, С.В. Иванов, А.В. Мурашкин, Ю.В. Чи-жиков.-М.: Машиностроение, 1985,-256 с.

65. Кудрявцев В.М. Распределение скорости по высоте сопла вихревой трубы. // Вихревой эффект и его применение в технике: материалы III Всесоюзной научно-техн. конф. Куйбышев, 1981, - с.67-70

66. Кузнецов В.И. Теория и расчет эффекта Ранка. Омск, 1995, 217 с.

67. Савельев С.Н., Метенин В.И. Исследование процесса истечения газа из сопла в вихревую камеру. В кн. Вихревой эффект и его применение в технике. Материалы III всесоюзной научно-технической конференции. Куйбышев: КуАИ ,1981,-с. 102-105

68. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика 3-е изд., перераб. - М.: Наука, 1969,-360 с.

69. Клепик Н.К. Статистическая обработка эксперимента в задачах автомобильного транспорта. Учебное пособие. Волгоград: ВолгГТУ, 1995, 96 с.

70. Ящерицын П.И., Махаринский Е.И. Планирование эксперимента в машиностроении. Минск: Вышэйная школа, 1985, 286 с.

71. Монтгомери Д.К. Планирование эксперимента и анализ данных. JL: Судостроение, 1980, 384 с.

72. Красовский Г.И., Филаретов Г.Ф. Планирование эксперимента. Минск: Издательство БГУ, 1982, 302 с.

73. Бромберг Э.М., Куликовский K.JI. Тестовые методы повышения точности измерений. М.: Энергия, 1978, 176 с.

74. Мусин И.А. Планирование эксперимента при моделировании погрешности средств измерений. М.: Издательство стандартов, 1989, 136 с.

75. Барабащук В.И., Креденцер Б.П., Мирошниченко В.И. Планирование эксперимента в технике. Под ред. Б.П. Креденцера. Киев:Техника, 1984, -200 с.

76. Кулько А.П. Система нормализации микроклимата на основе вихревого эффекта кабины водителя городского и пригородного автобусов. Диссертация на соискание степени к.т.н., Волгоград: Волгоградский гос. техн. унт, 2004,- 159 с.

77. Носов С.В. Планирование эксперимента. Учеб. пособие. Липецк: Липецкий гос. техн. ун-т, 2003, 85 с.

78. Костин В.Е. Концепция кондиционера кабины транспортного средства на основе вихревого эффекта с целью улучшения условий труда водителядиссертация на соискание степени к.т.н. Волгоград: ВолгГТУ, 1999, -182 с.

79. Балалев Н.А., Цыбров А.Ю. Влияние торцевого пограничного слоя на эффективность работы вихревой трубы. В кн. Вихревой эффект и его применение в технике. Материалы IV всесоюзной научно-технической конференции. Куйбышев: КуАИ ,1984, с. 33-38.

80. Грига А.Д., Дьяков М.В., Костин В.Е., Худяков К.В. Исследование вихревого эффекта. Результаты внутреннего эксперимента. В кн. Наука и технологии. Избранные трубы Российской школы «К 70-летию Г.П. Вяткина». -М.: РАН, 2005.-с. 250-260.

81. Теплотехника: учебник для вузов / В.Н. Луканин, М.Г. Шатров, Г.М. Кам-фер и др.; под ред В.Н. Луканина 2-е изд., перераб. - М.: Высшая школа, 2000.-671 с.

82. Balmer R.T. Pressure-driven Ranque-Hilsh temperature separation in liquids // Trans. ASME. J. of Fluids Eng. 1988. - Vol. 110. - P. 161-164

83. EXAIR Corporation air knife, vortex tube, cabinet cooler, static elimination, industrial housekeeping Электронный ресурс.: http://www.exair.com

84. Arizona Vortex Tube Air Curtains Spot Cooling Drum Pump Nozzles & More Электронный ресурс.: http://www.arizonavortex.com

85. Vortec Vortex Tubes for Spot Cooling Электронный ресурс.: http://www.vortec.com

86. Vortex Tube, Vortex Tubes use compressed air for spot cooling Электронный ресурс.: http://www.newmantools.com

87. Vortex Tubes at AiRTX International Электронный ресурс.: http://www.airtxinternational.com/catalog/vortextubes.php

88. The Hilsch Vortex Tube Электронный ресурс.: http://www.visi.com/~darus/hilsch

89. M. Daniel. Vortex Tube Based Refrigeration Электронный ресурс.: http://fab.cba.mit.edu/labs/tti/ttinew/Voretxvl.html

90. P. Bardett. Vortex Tubes Электронный ресурс.: http://www.nuc.berkeley.edu/~pbardet/indexli6.html

91. L. Mqdichian. NSLS Vortex-Tube Study is a Win for Safety. Электронный ресурс.: http://www.nsls.bnl.gOv/newsroom/science/2005/l 1-Haas.htm

92. Gao C.M., Bosschaart K.J., Zeegers J.C., De Vaele A.T. Experimental Study on a simple Ranque-Hilsch vortex tube // Cryogenics, 2005, Vol. 45, pp. 173-183

93. B. Ahlborn, J. U. Keller, R. Staudt, G. Treitz, E. Rebhan. Limits of temperature separation in a vortex tube. Journal of Physics: Applied Physics Volume: 27, 1994, pp. 480-507

94. Druckluft Kuhler, Wirbelrohr Kuhler JOMESA MeBsysteme GmbH Электронный ресурс.:http://vmwjomesaxom/druckluftkuehler/druckluftkuehler.htm

95. Keller J.U., Gobel M.U., Staudt R. Bemerkungen zu den Grundlagen und neuen energietechnischen Anwendungen Электронный ресурс.: http://www.uni-saarland.de/fak7/fze/AKEArchiv/DPG2002undfrueher/DPG2002ufVor-traege/DPG2002AKE3.2KellerWaermerohr.pdf

96. Автор расчетной методики старший преподаватель ВПИ (филиал) ВолгГТУ Худяков К.В.

97. Указанная расчетная методика позволяет рассчитать теплонапряженность кабины водителя для комфортных условий работы и для конкретных условий работы при эксплуатации автобуса, мощность кондиционера для нормализации условий работы водителя автобуса.

98. Главный конструктор С^р^^^р.ЯгКовальчук1. ШЙ™™

99. Федеральное агентство по образованию

100. DTI/I ВОЛЖСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ Ml Иг ■ (филиал)

101. В о Л Г Г Т У Волгоградского государственного технического университета404121 г. Волжский Волгоградская обл., ул. Энгельса, 42 а Телефон: (8443) 38-10-49 Факс:(8443)25-69-50 E-mail: vpi@volpi.ru

102. ТВЕРЖДАЮ ал) ВолгГТУ к профессор Каблов В.Ф. 2007-02-091. АКТ ВНЕДРЕ1в учебный процесс результатов диссертационной работы

103. Декан автомеханического факультета, заведующий кафедрой «Механика^ канд. техн. наук доцентканд. техн. наук доцентканд. техн. наук доцент

104. Тышкевич В.Н. Синьков А.В. Костин В.Е.