автореферат диссертации по энергетике, 05.14.01, диссертация на тему:Совершенствование теплотехнических характеристик рефрижераторных контейнеров

На правах рукописи

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕФРИЖЕРАТОРНЫХ КОНТЕЙНЕРОВ

Специальность 05.14.01 - Энергетические системы и комплексы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2005

Работа выполнена в Дальневосточном государственном университете путей сообщения (ДВГУПС)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Катин Виктор Дмитриевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, Сидоров Юрий Павлович

кандидат технических наук, Панферов Владимир Иванович

Ведущая организация Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (ФГУП ВНИИЖТ)

Защита состоится «22 » 200^ г. в /3 час, ¿я?1 мин, на заседании

диссертационного совета"Д 21 §.005.08 при Московском государственном университете путей сообщения по адресу: 127994, Россия, Москва, ул. Образцова, 15, МИИТ. щд

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке университета.

Автореферат разослан » _2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор

Е.Ю. Логинова

/{9Слс 3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Повышение эффективности перевозок грузов на железнодорожном транспорте является одной из основных задач отраслевой науки. Одним из приоритетных направлений по решению этой задачи является внедрение энергосберегающих технических средств и технологий, что подтверждается принятием «Энергетической стратегии ОАО «РЖД» на период до 2010 года и на перспективу до 2020 года».

Среди мер по снижению потребления энергоресурсов на хладотранспор-те, а также улучшению сохранности перевозимых СПГ, важное значение имеют вопросы совершенствования теплоэнергетических и эксплуатационных показателей транспортных холодильных устройств.

В затратах холодильного транспорта доля затрат на охлаждение составляет более 50%. По теплоэнергетическим показателям рефрижераторный подвижной состав не отвечает современным требованиям. Многочисленные исследования и опыт эксплуатации показывают, что существующие конструкции транспортных холодильных устройств не обеспечивают поддержание температуры перевозки с требуемой точностью. Это приводит к ухудшению качества и порче фуза.

Одним из путей решения этих проблем является применение конструкции ограждения с теплозащитной воздушной рубашкой, которая позволяет снизить энергопотребление холодильной системы на циркуляцию воздуха до 11 раз и улучшить сохранность пищевых продуктов более чем в 1,5 раза. Подобные типы холодильных систем до настоящего времени на транспорте не применялйеь, что актуализирует разработку методики проектирования и создание конструкции ограждения кузова с более высокими экономическими и теплотехническими показателями.

Физическое старение средств доставки СПГ на железнодорожном транспорте в нашей стране приведет к тому, что в 2010 году закончится срок службы практически всего парка рефрижераторнь^щ^^^^« 'ЖД». Поэтому, бы-

I БИБЛИОТЕКА

ла поставлена задача усовершенствования конструкции рефрижераторного контейнера и создания методики, позволяющей ускорить и упростить процесс разработки транспортных холодильных устройств и снизить затраты на проектирование.

Цель диссертационной работы - совершенствование теплоэнергетических и эксплуатационных показателей рефрижераторных контейнеров, разработка методики и алгоритмов расчета тепловых и аэродинамических процессов, происходящих в КРК при перевозке СПГ, позволяющих выполнять оценку температурных полей в грузовом помещении, а также энергетическую эффективность холодильного устройства на этапе проектирования, сократить затраты на разработку и проведение эксплуатационных испытаний

Общая методика исследований. В ходе решения поставленной задачи методом комплексного подхода были получены данные, которые подтвердили оправданность выбора определяющих теплоэнергетических и эксплуатационных показателей конструкции КРК. Методика исследований основывалась на методах экспериментального изучения температурных полей, методах моделирования с использованием пакета программ \1atLab. МКЭ, статистического анализа результатов экспериментов, обшей теории алгоритмов и методов линейной алгебры в части теории матриц.

Научная новизна работы. В работе осуществлена разработка методики исследования теплоэнергетических и эксплуатационных показателей транспортных холодильных устройств с применением математических моделей, учитывающих особенности различных типов изоляции ограждающих конструкций и систем воздухораспределения. Получены следующие научные результаты, выносимые на защиту:

- разработаны технические решения конструкций изотермических контейнеров, защищенные российскими патентами;

- предложена конструкция усовершенствованного ограждения холодильного устройства с изоляцией, названной термоактивной;

- разработана методика моделирования и алгоритм расчета тепловых и аэродинамических процессов, происходящих в КРК при перевозке СПГ, позволяющая выполнять оценку температурных полей в грузовом помещении, а также энергетической эффективности холодильного устройства на этапе проектирования;

- реализован алгоритм для автоматизированного построения сложных геометрических моделей при моделировании двумерных температурных полей в изоляции холодильных устройств в среде \4atLab;

- впервые предложен и реализован алгоритм для определения оптимальной температуры перевозки СПГ, применительно к КРК с определенными теплотехническими и аэродинамическими показателями кузова, с учетом теплофи-зических свойств пищевых продуктов.

Достоверность полученных результатов численного моделирования распределения температурных полей ограждения с различными типами изоляции проверена выполнением тестовых расчетов и сравнением их с решениями, полученными при использовании метода «круговых потоков», апробированных методов обработки экспериментальных данных, а также путем сопоставления расчетных, литературных и экспериментальных данных.

Практическая ценность:

- предлагаемые конструкции КРК позволят снизить энергозатраты при

перевозке мороженых грузов на 12 %, а также в целях улучшения сохранности перевозимых СПГ поддерживать требуемое значение неравномерности температур в контейнере в пределах ±0,5 °С. Контролировать температуру внутренней обшивки, определять зоны панелей с высокой теплопроводностью, получать данные для расчета коэффициента теплопередачи кузова контейнера;

- применение разработанных методик и алгоритмов расчета задач, описывающих тепловые и аэродинамические процессы, происходящие в КРК, позволит производить оценку теплоэнергетической эффективности при обосновании

применения новых конструктивных схем на этапе их предложения и проектирования;

- алгоритм оптимизации температуры перевозки СПГ может быть использован в программах для управления существующими и проектируемыми ХОУ в целях улучшения условий перевозки и снижения энергопотребления;

- проведенные исследования содержат прикладные результаты, которые могут быть использованы для расчета и проектирования транспортных холодильных устройств.

Реализация и внедрение результатов работы. Разработанная методика определения коэффициента теплопередачи ограждения кузова КРК с помощью терморадиационного термометра нашла применение в транспортной компании «Дальрефтранс» (Владивосток).

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты проведенных исследований доложены и одобрены на всероссийской научно-практической конференции в ДВГУПС (Хабаровск, 2001 г.), III международной научной конференции творческой молодежи в ДВГУПС (Хабаровск, 2003), 62-й межвузовской научно-технической конференции творческой молодежи в ДВГУПС (Хабаровск, 2004 г.), на расширенном заседании кафедры «Вагоны» ДВГУПС (Хабаровск, 2005 г.), на расширенном заседании кафедры «ТЖТ» МГУПС (МИИТ) (Москва, 2005 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ. Основное содержание диссертации отражено в 14 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и результатов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 171 стр. машинописного текста, содержит 3 таблицы, 63 рисунка, 1 приложение, 39 формул, библиография включает 167 наименований.

Автор выражает признательность к.т.н., профессору кафедры «Строительная механика» O.J1. Рудых, а также заведующему кафедры «Вагоны», к.т.н ,

профессору Федосееву Ю.П. и сотрудникам кафедры «Вагоны» ДВГУПС за консультации, ценные замечания и содействие.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении указывается на соответствие поставленных в работе целей и задач «Основам политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 г. и дальнейшую перспективу». «Энергетической стратегии ОАО «РЖД» на период до 2010 года и на перспективу до 2020 года», а также приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники. Дается краткий обзор и анализ состояния перевозок СПГ в КРК.

В первой главе выполнен анализ основных причин и факторов, влияющих на качество и безопасность пищевых продуктов при транспортировке, сформулированы методы поддержания их сохранности, изложены правила и условия погрузки и перевозки СПГ

Приведена оценка потерь при существующих методах перевозки и хранения фруктов и овощей, дост тающих 30 %. Указано, что колебания температуры в пределах ±1 °С для некоторых продуктов могут серьезно повлиять на допустимый срок хранения. Разность температур в холодильных устройствах, применяемых в настоящее время, при рекомендуемом для перевозчиков значении ±0,3 °С может достигать 4 °С и более.

Во второй главе излагаются действующие в области хладотранспорта законодательные и нормативно-технические документы.

Целями и задачами исследований, изложенных во второй главе, являются изучение особенностей конструкций транспортных холодильных систем и установление теоретических предпосылок для решения задач их совершенствования. Дан обзор конструкций транспортных холодильных систем и приведены основные характеристики, указаны их недостатки.

Рассмотрены различные холодильные устройства с теплозащитной рубашкой. Представлены последние разработки в области контейнеростроения в

нашей стране. В 1998 г. во ВНИИЖТе при участии автора разработана необходимая техническая документация для изготовления КРК и на Новороссийском вагоноремонтном заводе построен экспериментальный образец. В 2001 г. была изготовлены опытная партия 40-ка футовых контейнеров с двумя боковыми дверями, способных обрабатываться на любых железнодорожных станциях, открытых для работы с СПГ. В 2002 г. автором предложена конструкция КРК (патент № 2248316). Конструкция холодильного устройства предполагает улучшение сохранности скоропортящихся грузов путем более равномерной раздачи охлаждающего воздуха. Предложена также холодильная система (патент № 40307), относящаяся к контейнерам с централизованным холодоснаб-жением. Устройство внутреннего оборудования позволяет уменьшить неравномерность температурных полей в грузовом помещении.

Третья глава посвящена изучению теоретических основ метода математического моделирования, разработке методики расчета тепловых и аэродинамических процессов, происходящих в КРК при перевозке СПГ, и созданию программы «Reefer Pro» для определения энергоэффективности КРК и температурных полей в грузовом помещении.

Отмечен вклад в исследования внутренних задач газовой динамики Е.Т. Бартоша, В.В. Батурина, К.К. Баулина, М.И. Гримитлина, A.B. Коковихина, В.В. Конокотина, В.Н. Тапиева и других авторов. Научные методы теории теп-ломассопереноса приведены в трудах В.А. Григорьева, ГА. Дрейцера, A.A. Жу-каускаса, В.М. Зорина, В.П. Исаченко, Э.К. Калинина, Г.Е. Каневец, В.И. Кошкина, В.М. Кэйс, A.B. Лыкова, М.А. Михеева, И.М. Михеевой, В.А. Осиповой, A.C. Сукомела, X. Уонг и многих других авторов. Разработке различных методик решения задач теплопроводности посвящена работа Ю.А. Табунщикова, Д.Ю. Хромца, Ю.А. Матросова, а также других авторов. Рассмотрены методики теплотехнического расчета участков изоляции, имеющих сложную геометрическую форму, основанные на методе «круговых потоков», которые приведены в работах H.A. Герасимова, К.Я. Жилинского, Е.Б. Иоэльсона и А.Е. Ниточкина и

других авторов. Этот метод, используемый в вагоно- и судостроении, позволяет достаточно точно определять коэффициент теплопередачи ограждений.

Рассмотрены вопросы применения МКЭ для решения задач, описывающих распределение двумерных температурных полей в моделях изоляции холодильных устройств. МКЭ и матричные методы строительной механики нашли применение в инженерных приложениях и были развиты в работах A.B. Александрова, А. Анга, Дж. Аргириса, К. Бреббия, Р. Галлагера, О. Зенкевича, Дж. Коннора, Б. Лагенфорса, Б.Я. Лашеникова, М.А. Левина, В.А. Постнова, P.A. Резникова, Л.А. Розина, Л. Сегерлинда, Г. Стренга, Ф. Сьярле, М. Тэрнера, H.H. Шапошникова, А.П. Филина и других авторов.

Предложено решение задач, описывающих аэродинамические и тепловые процессы в рефрижераторном контейнере с использованием разработанной автором программы «Reefer Pro» в среде MatLab.

В работе дано описание конструкции исследуемого КРК, оборудованного системой воздухораспределения с вентиляторами и автоматической системой управления и контроля, соединенной с температурными датчиками, представленное на рис 1. Предлагается введение в состав системы воздухораспределения электродвигателей вентиляторов с изменяемым числом оборотов, что позволит реализовать плавное регулирование подачи воздуха и снизить энергопотребление контейнера.

Грузовое помещение КРК разделено на зоны «А», «В», «С» и «D», посредством организации независимой подачи воздуха по каналам пола «а», «Ь», «с», «d». Каждая зона контейнера «А» - «D» для контроля температуры воздуха в каналах стен и внутренней обшивки оборудована температурными датчиками, которые размещены в верхней и нижней части боковых стен. Из испарителя ХОУ воздух направляется в каналы пола и перемещается в сторону боковых стен и дверей, перетекая через отверстия в вертикальных элементах поддонов Клапаны каналов пола, боковых стен и крыши находятся в закрытом положении при температуре в контейнере ниже -5°С. Воздух, перемешаясь в замкну-

том пространстве каналов, отбирает тепло от внутренней обшивки, не входя в контакт с грузом, а)

Рис. 1. Конструкция КРК с «термоактивной» изоляцией: а - корпус контейнера, фронтальный вид, б - корпус контейнера, горизонтальный вид. в - фрагмент панели боковой стены, продольный горизонтальный разрез, г - фрагмент панели боковой стены, поперечный вертикальный разрез верхней части корпуса контейнера, д - фрагмент нижней части корпуса контейнера, поперечный вертикальный разрез Обозначения позиций' 1 - корпус контейнера, 2 - ХОУ. 3 - вентилятор охлаждающего устройства. 4 - стена боковая. 5 - пол. 6 -крыша. 7 - стена торцевая. 8 - двери, 9 - канал крыши: 10 - канал боковых стен и дверей. 11 - канал пола. 12 - направляющие нижние, 13 - направляющие верхние, 14 - обшивка внутренняя. 15 - упчотнение. 16 - полости трубчатые. 17 - клапан. 18 - гофра внутренней обшивки, 19 - полштамповка гофры, 20 - теплоизоляция. 21 - датчики температурные. 22 - помещение грузовое. 23 - трубчатый профиль сетчатого ограждения. 24 - обшивка наружная. 25 -выштамповка для температурного датчика, 26 - испаритель. 27 - ограждение сетчатое. 28 -поддон. 29 - отсек испарителя, 30 - отверстие в вертикальном »лементе поддона. «А» «В». «С» и «О» - юны периметра ограждения, «а». «Ь». «с» и «<1» - зоны грузового помещения

При температуре перевозки выше -5°С, предназначенной для охлажденных грузов, в число которых входят пищевые продукты выделяющие биологическое тепло, клапаны открываются и часть потока воздуха для охлаждения груза из каналов попадает в грузовое помещение. Повышение температуры циркулирующего воздуха приводит к увеличению угла открытия клапанов и соответственно объема подаваемого воздуха в грузовое помещение. При отклонении температуры от заданного значения в какой-либо из зон грузового помещения «А» - «О», система воздухораспределения, путем осуществления независимой подачи воздуха по зонам «а», «Ь», «с» и «с1» каналов пола, обеспечивает поддержание заданной температуры.

В работе обосновано комплексное решение задач, описывающих протекающие аэродинамические и тепловые процессы в КРК с помощью системы алгебраических уравнений. В основу предлагаемого алгоритма решения исследуемых задач принят комплекс методик, разработанных учеными и инженерами ВНИИЖТ и других научных и учебных заведений Разработанная методика предполагает следующую последовательность реализации математического моделирования.

1. Исследовалось отношение длины «А» к длине «В» периметров ограждения зон контейнера «а» и «Ь» соответственно. В ходе расчетов определен диапазон оптимальных значений отношение длин от 0,57 до 0,59 для рассматриваемых температур в контейнере -20, 2 и 14 "С.

2 Определена зависимость полного падения давления воздуха в каналах зон «а» и «в» контейнера от изменения толщины изоляции, представленная на рис. 2 Исходя из условия равнозначности падения давления в рассматриваемых каналах найдено оптимальное решение. Основной задачей проводимого расчета являлось исследование энергоэффективности предложенной конструкции КРК с «термоактивной» изоляцией. Критерием эффективности приняты энергозатраты на перемещение охлаждающею воздуха, исследуемые при изменении размеров каналов стен.

I 700

I

5 500

з х

300

100

40 вО 80 100 120 140 160

Толщина изоляции стен ыы

Рис. 2. Полное падение давления в каналах системы воздухораспределения: ряд I - канал в зоне «а», ряд 2 - канал в зоне «в»

3. Для определения оптимального шага каналов произведен анализ результатов расчетов полной и приведенной мощности, необходимой для охлаждения КРК и циркуляции воздуха, коэффициент теплоотдачи в каналах стен, максимальная разность температур воздуха в зонах «а и «в» контейнера, а также другие параметры. Моделирование производилось в режимах перевозки -20, 2 и И "С при наружной температуре -40 и 40 °С. Результаты расчетов показали, что расчетная величина объема подаваемого воздуха не обеспечивает допустимый диапазон отклонения температуры воздуха. Исходя из этого, была увеличена объемная подача воздуха. При шаге каналов в пределах от 80 до 130 мм зафиксированы минимальные расчетные значения мощности.

Выявлено, что увеличение подачи воздуха вентиляторами (относительной расчетной величины), производимое для выравнивания неравномерности тепловых полей в контейнере, приводит к повышению расхода энергии на циркуляцию воздуха до 41 % и суммарного энергопотребления на охлаждение КРК до 21 %.

4. Для оценки эффективности системы охлаждения КРК с «термоактивной» изоляцией моделировалось воздействие солнечной радиации на ограждение кузова КРК. Оценивались распределение температур воздуха в каналах стен и внутренней обшивки и мощность, затрачиваемая на циркуляцию термо-обработанного воздуха в каждой зоне «а» или «в». Скорость движения КРК принималась от 0 до 200 км/ч. В результате имитационного моделирования,

проводимого при неподвижном состоянии КРК, выявлено, что повышение интенсивности солнечной радиации от 0 до 600 Вт/м2 вызывает увеличение внешнего теплопритока в контейнер на 60 %. Суммарная приведенная мощность для охлаждения КРК с «термоактивной» изоляцией возрастает на 50 %. В этом случае, при неизменной температуре воздуха в каналах, средняя температура внутренних поверхностей стен изменяется в пределах 0,25 °С, а энергозатраты на охлаждение предлагаемой конструкции КРК, в сравнении со «стандартной» снижаются на 40 %. При скоростях движения контейнера от 120 до 200 км/ч изменение интенсивности солнечной радиации от 0 до 600 Вт/м2 приводит к увеличению энергозатрат на охлаждение на 5 и 4 % соответственно.

Второй этап математического моделирования КРК, основывается на решении двумерной стационарной задачи с помощью МКЭ, в которой рассматривается изменение температуры фрагментов конструкций ограждения и воздуха в пристенной зоне грузового помещения с применением пакета Toolbox PDE в среде MatLab.

Конечно^1еменпыя 1е\но.югня решения задач математической физики сводится к вычислению элементных матриц, соответствующих заданному ДУ, сборке из них глобального матричного уравнения, решению этого уравнения и анализу узлового распределения искомой величины.

Основной закон теплопроводности Фурье для анизотропных тел:

где q - плотность теплового потока, %гсн1Т - градиент температуры; л - тензор коэффициентов теплопроводности второго ранга:

Аналитическая теория теплопроводности основана на дифференциальном уравнении теплопроводности Фурье Для анизотропных материалов дифференциальное уравнение теплопроводности имеет вид:

q = -Я gradT,

0> .

Ах:

А = /llt Ап А,. /L, Д.,

(2)

ат д(,дТ\ д(,дТЛ д(.дт\^

где с - удельная теплоемкость; р - плотность; qy - объемная плотность внутренних источников тепла.

дТ п

В статическом режиме — = и, поэтому уравнение теплопроводности приобретает следующий вид:

- div(AgradT) = qv (4)

Для получения однозначного решения задачи задаются граничные условия, отражающие условия теплового взаимодействия между телом и окружающей средой 1, И, III или IV рода.

В решении двумерных задач могут использоваться температурные КЭ различной формы. В расчетах МКЭ наиболее часто применяются КЭ прямоугольной формы (рис. 3.2).

Наиболее широко распространенным из различных МКЭ является метод Гаперкина, который позволяет получить для стационарной задачи уравнение

и 7М*| = о. (5)

где [/7] - обобщенная матрица тепловой жесткости системы; {г}- вектор узловой температуры; {/?}- обобщенный вектор тепловой нагрузки в общей системе координат.

к(3) m(4)

KU

a и

Рис. 3. Прямоугольный линейный элемент

С учетом граничных условий III рода обобщенная матрица тепловой жесткости КЭ в стационарной задаче определится суммированием матриц теплопроводности f/i] и теплоотдачи [л,] пограничного слоя

[л]=М+к]. (6)

Уравнение вектора тепловой нагрузки формируется из векторов тепловой поверхностной {/?,} и внутренней } источников (стоков) нагрузок системы:

{«}={*,}+{*.}• (7)

Матрица теплопроводности КЭ определяется объемным интегралом:

М=ММ№'. (8)

г

где [Л'] - матрица функций формы, аппроксимирующая температуру произвольных точек КЭ в зависимости от температур его узлов; [й] - матрица, аппроксимирующая градиенты температур КЭ.

Расчет матрицы теплообмена граничного КЭ с окружающей средой выполняется из уравнения

[«.]=« ДЛ\Г (9)

где - [V,, ] матрица, аппроксимирующая температуру произвольных граничных точек КЭ.

Вектор тепловой поверхностной нагрузки ГКЭ определяется площадным интегралом

(*.}= Ыл'.М-ККГЛ, (Ю)

V, X,

Вектор тепловой нагрузки КЭ от распределенных источников (стоков) тепла находится с помощью объемного интеграла

{*} = ±ДлгЬ,£/г. (И)

г

Матрица теплопроводности для КЭ прямоугольной формы при толщине элемента имеет вид:

"И

Аи О,.

В:, А. С.Ч

А, В»

Р» Вп

(12)

где Лц - О,, коэффициенты, зависящие от соотношения длин сторон КЭ, определяются выражениями: =-л1^ + 0.5л,/?"'; С,; =05/?,/?-Л,/Г';

= -0.5 Д, ;/( = -; /. у = 1, 2, 3, 4; о, в - полуразмеры КЭ. Ь

Стандартная матрица теплоотдачи пограничного слоя для линейного ГКЭ, учитывающая ГУ III рода имеет вид:

2 0 10"

3

Вектор тепловой поверхностной нагрузки ГКЭ

0 0 0 0 10 2 0 0 0 0 0

(13)

01 0 1 0]. (14)

Вектор тепловой нагрузки КЭ от распределенных источников (стоков) тепла находится с помощью объемного интеграла

\R,)' =q,ab-6[ 1 1 1 1]. (15)

В качестве объектов исследования использованы модели фрагментов панелей боковой стены с изоляцией различного типа: вариант «А» со «стандартной» изоляцией, вариант «Б» с элементами «термоактивной» изоляции, вариант «В» с изоляцией снабженной воздушными каналами на всю длину рассматриваемого участка (экранная система охлаждения) и вариант «Г», представляющий собой модель предлагаемой «термоактивной» изоляции. Варианты моделей ограждения изображены на рис. 4.

Предварительно производилось построение геометрических моделей из базовых элементов, имеющихся в распоряжении программного комплекса MatLab. Приложение Toolbox PDE автоматически или при участии пользователя выполняет разбиение геометрической модели на базовые конечные элементы, вычисление и формирование матриц и векторов температур в конечных элементах, рассчитывает градиент температур в узлах конечных элементов и визуализирует результаты расчета.

В ходе численного моделирования варьировались: геометрические размеры воздушного канала, толщина слоя теплоизоляции и граничные условия моделей «А» - «Г».

2 3

Рис. 4. Варианты моделей фрагментов ограждения контейнера: а, б в г - соответственно варианты моделей «А» «Б», «В» и «Г», 8\ - толщина слоя теплоизоляции <5г и 8л - размеры воздушного канала: 8> - ширина воздушной рубашки (расстояние от верхней поверхности изоляции до экрана (8)), 8i н 8ь - размеры углублений, Л - толщина клапана & - толщина внутренней обшивки, 8ч - расстояние межосевое каналов (шаг), 8Ы -высота воздушной прослойки на верхней границе; <5М- высота воздушной прослойки на нижней границе Л |. < - коэффициент теплопроводности воздуха на верхней границе (I) в активной части надканальной зоны (2), в неактивной части надканальной зоны (3), воздуха в канале (4) и на нижней границе (5). Л 6 7 - коэффициент теплопроводности изоляции (6) и внутренней обшивки (7), а ц - коэффициент теплоотдачи на верхней границе (I), в активной части надканальной зоны (2). в неактивной части надканальной зоны (3), воздуха в канале и на нижней границе (5)

Значения наружной и внутренней температур -20 и 0 °С не изменялись. Сравнение теплотехнических показателей выявило преимущество варианта «В» с воздушной рубашкой над остальными моделями.

Расчеты для варианта «В» показали минимальную разность температур внутренней обшивки и воздуха на внутренней границе при равных заданных граничных условиях. При изменении коэффициента теплоотдачи внутри воздушной рубашки температура экрана изменяется незначительно и не понижается ниже - 2 °С в случае уменьшения ширины воздушной рубашки от 25 до 2,5 мм. Однако, вследствие большой вероятности повреждения экрана в эксплуатации и сложности проведения санитарной обработки полостей воздушной рубашки, была предложена модель варианта «Г», близкая по теплотехническим и эксплуатационным показателям к модели «В», но имеющая лучшие эксплуатационные показатели.

В ходе исследования температурных полей модели варианта «Г» были получены данные, представленные в виде диаграммы на рис. 5, при варьировании коэффициента теплоотдачи в каналах. Моделирование проводилось при температуре в каналах 0,5; 1,5; 2,5 и 5 "С. Шаг канала (150 мм), толщина теплоизоляции (50 мм), ширина и глубина выштамповок каналов (15 и 5 мм), толщина клапанов (1,5 мм) и коэффициент теплоотдачи в зоне между каналами на верхней границе модели (5 Вт/(м2 К)) не изменялись.

■ Рял' • Ряд2 а РядЗ * Ряд4

Рис 5. Температура внутренней обшивки варианта «Г» при температуре воздуха в канале: 0,5 "С - ряд 1; 1,5 °С - ряд 2: 2,5 "С - ряд 3; 5 °С - ряд 4

Равновесие температур воздуха внутри грузового помещения и обшивки отмечалось при температуре циркулирующего воздуха в каналах 2.5°С и коэффициенте теплоотдачи в каналах 35 Вт/(м2 К).

В результате моделирования перевозки в исследуемом контейнере мороженного и охлажденного груза получены расчетные кривые токов ХОУ, нанесенные на график тока установки «Карриер» реального контейнера (рис. 6).

Рис. 6. Потребление установкой тока в режиме «холод»: 1 - «стандартным» контейнером при температуре 1,7 "С; 2 - «стандартным» контейнером при температуре -17,8 °С; 3 - контейнером с «термоактивной» изоляцией при температуре 1,7 "С; 2 - контейнером с «термоактивной» изоляцией при температуре -17,8 "С

Из результатов исследования следует, что предлагаемые конструкции КРК позволят снизить энергозатраты при перевозке мороженых грузов на 12 %, а также поддерживать требуемое значение колебаний температур в контейнере, что улучшит сохранность перевозимых грузов. Расход энергии на поддержание температуры охлажденных грузов для КРК с «термоактивной» изоляцией и «стандартного» отличается незначительно.

Адекватность результатов моделирования проверена сопоставлением расчетных данных температурных полей в контейнере с решениями, полученными аналитическим путем для одномерных задач. Расхождения значений температуры не превышают 2,5 %.

В четвертой главе приводится анализ результатов эксплуатационных испытаний КРК с двумя установками. Объектом исследования был КРК стандарта ИСО (тип 1АА). Целью исследования являлось выявление величины размаха колебаний температур в грузовом помещении КРК со «стандартной» системой воздухораспределения. КРК был оснащен электронными измерительны-

Тмтвратурв наружною воздуха, С

ми приборами для контроля температур воздуха на входе и выходе из испарительного отсека, в грузовом помещении КРК были установлены температурные датчики. В течение всего груженого рейса широта распределения (размах колебаний) максимальных и минимальных значений температур верхней и нижней зон грузового помещения при отключенном отопительном оборудовании, представленная на рис. 8, в среднем составляла около 4 °С.

г в-

s

о

2 -1-,-,-,-1-1-1-,-,-

О 10 20 X 40 50 60 70 80 80 100 ЛЬ выборки

Рис. 8. Распределение максимальных отклонений температур воздуха в грузовом помещении при неработающем отопительном оборудовании

При работе установок рассматриваемый параметр уменьшался в среднем до 3,1 °С.

ОБЩИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Данная работа является продолжением ранее проведенных во ВНИИЖТе исследований в области хладотранспорта. На основании опыта эксплуатации рефрижераторных транспортных средств, анализа недостатков и преимуществ существующих холодильных систем, а также с учетом тенденций развития холодильной техники предложены конструкции КРК, защищенные патентами, и усовершенствованная конструкция ограждения с «термоактивной» изоляцией.

2. Предложена и обоснована усовершенствованная методика и алгоритм решения задач, описывающих аэродинамические и тепловые процессы, происходящие в КРК при перевозке СПГ. На основе предлагаемой методики и алго-

ритмов для моделирования и расчетов разработана программа «Reefer Pro», позволяющая оптимизировать параметры конструкции системы воздухораспреде-ления, выполнять оценку температурных полей в грузовом помещении, а также определять энергетическую эффективность холодильного устройства.

3. Реализован алгоритм для автоматизированного построения сложных геометрических моделей при моделировании двумерных температурных полей в изоляции холодильных устройств в среде MatLab. С применением МКЭ проведено численное исследование распределения двумерных температурных полей в различных моделях ограждения холодильных устройств, которое позволило найти наиболее оптимальную конструкцию изоляции ограждения.

4. Предложен и реализован алгоритм для определения оптимальной температуры перевозки СПГ, применительно к КРК с определенными теплотехническими и аэродинамическими показателями кузова, с учетом теплофизических свойств пищевых продуктов.

5. На основе математического моделирования доказано, что наиболее рациональной конструкцией ограждения является система с «термоактивной» изоляцией, позволяющая уменьшить разность температур воздуха по грузовому объему в пределах ±0,5 °С, что улучшает сохранность перевозимых грузов. Сравнительные исследования «стандартной» и «термоактивной» изоляции выявили преимущество предлагаемой конструкции ограждения, заключающееся в уменьшении расчетного энергопотребления в среднем на 12 %, при перевозке в КРК замороженных грузов.

6. Проведен практический эксперимент для подтверждения существования неравномерности температур в транспортных холодильных системах. Установлено, что разность температур в грузовом помещении транспортных средств достигает 4 + 10°С и более.

7. Систематизированы основные причины снижения качества скоропортящихся продуктов питания, возникающих из-за наличия недостатков конструкции транспортных средств.

8. Сравнительный анализ эффективности различных видов холодильных систем выявил перспективность совершенствования холодильных устройств с тепловой рубашкой с учетом устранения конструктивных недостатков.

9. На основании анализа результатов моделирования тепловых и аэродинамических процессов, происходящих в КРК, и опыта эксплуатации транспортных холодильных систем предложено ввести дополнение в технологию перевозок СПГ, которая позволит улучшить сохранность перевозимых пищевых продуктов путем осуществления контроля теплотехнических характеристик кузовов в эксплуатации и эффективного регулирования температуры в контейнере.

Усовершенствованная программа «Reefer Pro» может стать частью существующей информационной системы «АСУ ИПС», предназначенной для работы с подвижным составом приписки «Рефсервиса» филиала ОАО «РЖД». Использование предлагаемого дополнения к этой информационной системе позволит пользователям получать сведения о температурах внутри и снаружи транспортного средства, техническом состоянии вагона или контейнера, а также ряд других данных.

ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Конов В.Б., Катин В.Д. Пути решения сохранения качества скоропортящихся продуктов при перевозках в рефрижераторных контейнерах. // Тр. Всеросс. научно-практ. конф. (Хабаровск - Влад. 18-21 октября 2001 г.) в 2-х т. - т. 2. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2001 - с. 31 - 35.

2. Конов В.Б., Катин В.Д. К вопросу оптимизации конструкции рефрижераторного контейнера для перевозки скоропортящихся грузов. // 60-ая региональная научно - практ. конференция творческой молодежи: Тр. конф. (Хабаровск 10-11 апреля 2002 г.) в 2-х т. - Т. 2.- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2002-с. 189-192.

3. Конов В.Б., Катин В.Д. Результаты эксплуатационных испытаний рефрижераторного контейнера. // Тр. Ш межд. науч. конф. тв. молодежи, Хабаровск, Изд-во ДВГУПС, 2003 - с. 134 - 137.

4. Конов В.Б., Катин В.Д. Повышение эффективности систем воздухорас-пределения рефрижераторных контейнеров. // Тр. Дальневосточного государственного технического университета, вып. 134, Теплоэнергетика - Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2003 - с. 94 - 96.

5. Конов В.Б., Катин В.Д. Моделирование температурных полей в рефрижераторном контейнере. // Вестник ИИ 1С: темат. сб. науч. тр. Института тяги и подвижного состава; под. ред. В.Г. Григоренко и Ю.А. Гамоли - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2004. - с. 107 - 110.

6. Конов В.Б., Катин В.Д. Сравнительный анализ ограждающих конструкций средств. // Вестник ИТПС: темат. сб. науч. тр. Института тяги и подвижного состава. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004 - с. 124 - 128.

7. Конов В.Б., Катин В.Д. Инновационные технологии для перевозки скоропортящихся грузов. // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке: Труды Четвертой международной научной конференции творческой молодежи, 12 14 апреля 2005 г. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005.-T.5-c. 101-103.

8. Конов В.Б., Катин В.Д. Патент № 40307. Россия. Охлаждаемый контейнер. МКИ В65 D90/02 Опубл. 10.09.2004 г. Бюл. № 25.

9. Конов В.Б., Катин В.Д. Патент № 2248316. Россия. Крупнотоннажный охлаждаемый контейнер. МПК 7 В65 D88/74 F25 D 17/06 Опубл. 20.03.05 г. Бюл. №8.

10. В.В. Олейник, В.Б. Конов. Исследование температурных режимов перевозки плодоовощной продукции. // Вестник МАХ. 2005. - № 3. - с. 2 - 5.

1/гШ&

2006-4 19078

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

АСУ ИПС - Автоматизированная система управления изотермическим подвижным составом

ДУ - дифференциальное уравнение;

ИСО - Международная организация по стандартизации;

КРК - крупнотоннажный рефрижераторный контейнер;

КЭ - конечный элемент;

МКЭ - метод конечных элементов;

СНГ - скоропортящиеся грузы;

ХОУ - холодильно-отопительная установка.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕФРИЖЕРАТОРНЫХ КОНТЕЙНЕРОВ

Специальность 05.14.01 - Энергетические системы и комплексы

КОНОВ Владимир Борисович

Формат бумаги 60 х 90 1/18. Объем 1,5 пл. Типография МИИТа

Подписано к печати /5. //. 0&. Заказ № 632.. Тираж &0 экз. Москва, ул. Образцова, 15

Введение

ГЛАВА 1. Безопасность и качество скоропортящихся продуктов питания

1.1. Состояние вопроса безопасности и качества продуктов питания в Российской Федерации

1.1.1. Проблемы здорового питания населения страны

1.1.2. Законодательство в области хранения и транспортировки пищевых продуктов

1.1.3. Вопросы экологической безопасности и качества пищевых продуктов

1.2. Правила и условия погрузки скоропортящихся грузов

1.3. Причины снижения качества продуктов питания и методы поддержания их сохранности при перевозках

1.4. Выводы по главе

ГЛАВА 2. Особенности перевозок скоропортящихся пищевых продуктов

2.1. Законодательная и нормативно-техническая документация в области хладотранспорта

2.2. Современное состояние холодильной техники на транспорте

2.2.1. Особенности конструкций рефрижераторных и изотермических контейнеров

2.2.2. Анализ конструктивных недостатков транспортных холодильных систем 39 2.3 Особенности организации воздухоподачи в транспортных и стационарных холодильных устройствах

2.3.1 Теоретические предпосылки решения задач совершенствования систем воздухораспределения

2.3.2 Холодильные системы с теплозащитной рубашкой

2.3.3 Организация воздухораздачи в транспортных холодильных системах 45 2.4. Совершенствование конструкций систем воздухораспределения с теплозащитной рубашкой

Развитие экономики нашей страны и ее конкурентоспособность во многом определяются совершенствованием технологий услуг. В первую очередь услуги железнодорожного транспорта, который выполняет 80 процентов всего грузооборота. Повышение эффективности перевозок грузов на железнодорожном транспорте является одной из основных задач отраслевой науки. Одним из приоритетных направлений по решению этой задачи является внедрение энергосберегающих технических средств и технологий, что подтверждается принятием «Энергетической стратегии ОАО «РЖД» на период до 2010 года и на перспективу до 2020 года».

Среди мер по снижению потребления энергоресурсов на хладотранспор-те, а также повышению безопасности и качества перевозимых скоропортящихся грузов важное значение имеют вопросы совершенствования теплоэнергетических и эксплуатационных показателей транспортных холодильных устройств.

В эксплуатационных затратах холодильного транспорта доля энергозатрат на охлаждение составляет более 50 %. По теплоэнергетическим показателям находящийся в эксплуатации рефрижераторный подвижной состав не отвечает современным требованиям. Многочисленные исследования и опыт эксплуатации показывают, что существующие конструкции транспортных холодильных устройств не обеспечивают поддержание температуры перевозки по всему грузовому объему с требуемой точностью. Это приводит к ухудшению качества и порче груза.

Одним из путей решения этих проблем является применение конструкции ограждения с теплозащитной воздушной рубашкой, которая позволяет снизить энергопотребление холодильной системы на циркуляцию воздуха до 11 раз, улучшить сохранность перевозимых грузов в 1,5 — 2 раза [26, 27, 28]. Воздушная теплозащитная рубашка до настоящего времени на транспортных холодильных устройствах не применялась, что актуализирует разработку методики проектирования и создание конструкции ограждения кузова с более высокими экономическими и теплотехническими показателями.

Физическое старение средств доставки СПГ на железнодорожном транспорте в нашей стране приведет к тому, что в 2010 году закончится срок службы практически всего парка рефрижераторных вагонов ОАО «РЖД». Поэтому была поставлена задача усовершенствования конструкции рефрижераторного контейнера и создания методики, позволяющей ускорить и упростить процесс разработки транспортных холодильных устройств и снизить затраты при их проектировании.

В «Основах политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 г. и дальнейшую перспективу», утверждённых 30 марта 2002 г. определены важнейшие направления государственной политики в области науки и технологий. Определены цели государственной политики в области развития науки и технологий - прикладные исследования и разработки, формирование национальной инновационной политики, повышение эффективности использования результатов научной и научно-технической деятельности, развитие международного научно-технического сотрудничества и др. Поставлена задача - ориентировать прикладные исследования и разработки на решение комплексных научно-технических и технологических проблем. Одним из приоритетных направлений развития науки, технологий и техники признано направление «Технология живых систем», включающее исследования и разработки по проблемам перерабатывающих отраслей агропромышленного комплекса [98].

Перевозки скоропортящихся продуктов, являющиеся неотъемлемой частью агропромышленного комплекса, очевидно, нуждаются в обеспечении высокой степени ответственности за качество и безопасность доставляемых продуктов питания. Успех перевозки скоропортящихся пищевых продуктов во многом зависит от правильного выбора организации термообработки продуктов питания и технического совершенства средств доставки.

В этом отношении рефрижераторный контейнер является наиболее подходящим устройством для транспортировки продуктов на дальние и сверхдальние расстояния.

В настоящее время перевозки в рефрижераторных контейнерах являются динамично развивающимся сектором мировых интермодальных перевозок скоропортящихся грузов, которые обеспечивают высокую сохранность транспортируемых пищевых продуктов, позволяют организовать доставку от двери до двери без перевалки и принимать к перевозке практически любые по объему партии груза (от 20 т и выше).

В 2004 год мировой парк рефрижераторных контейнеров превысил 780 ООО единиц в двадцатифутовом эквиваленте, что больше на 430 % в сравнении с 1990 г. Наиболее часто перевозимыми в контейнерах грузами являются бананы (35%), цитрусовые (17%), овощи (10%), мясо (8%) и рыба (8%) [89].

Рост контейнерных перевозок скоропортящихся грузов наблюдается и в России. По оценке авторов, парк рефрижераторных контейнеров в нашей стране за последние годы увеличился на несколько сотен единиц в двадцатифутовом эквиваленте. Контейнерные линии протянулись от портов Балтики и Москвы в сторону государств Средней Азии, а также Владивостока, Магадана и Камчатки.

В настоящей работе авторами предпринята попытка исследовать вопросы энергосбережения, обеспечения надлежащего температурного режима и установить причины порчи пищевых продуктов, применительно к перевозкам в рефрижераторных контейнерах. Запатентованы холодильные устройства, обеспечивающие поддержание минимальной разности температур в грузовом помещении [58, 60, 66, 67]. Выполнена оценка современного состояния холодильной техники на транспорте. Выявлены недостатки конструкций транспортных холодильных систем. Рассмотрены существующие подходы и тенденции теоретических предпосылок для решения задач совершенствования систем возду-хораспределения, применяемых на хладотранспорте [53, 57].

Разработаны алгоритмы методики решения задач, описывающих аэродинамические и тепловые процессы в рефрижераторном контейнере с новым типом конструкции ограждения, позволяющие выполнять оценку энергетической и экологической эффективности холодильного устройства на этапе проектирования и определять в эксплуатации теплотехническое состояние кузова контейнера. Проведены исследование математических моделей новых конструкций рефрижераторных контейнеров с усовершенствованной изоляцией. Численно исследовано методом конечных элементов распределение двумерных температурных полей в моделях изоляции холодильных устройств [47].

В работе использованы следующие сокращения:

ГКЭ - граничный конечный элемент;

ДУ — дифференциальное уравнение;

КПД - коэффициент полезного действия;

КРК - крупнотоннажный рефрижераторный контейнер;

КЭ - конечный элемент;

МКЭ — метод конечных элементов;

СПГ - скоропортящиеся грузы;

ХОУ - холодильно-отопительная установка.

Общие выводы

1. Данная работа является продолжением ранее проведенных во ВНИ-ИЖТе исследований в области хладотранспорта. На основании опыта эксплуатации рефрижераторных транспортных средств, проведенного в этой работе анализа недостатков и преимуществ существующих холодильных систем, а также с учетом тенденций развития холодильной техники предложены конструкции КРК, защищенные патентами, и усовершенствованная конструкция ограждения с «термоактивной» изоляцией.

2. Предложена и обоснована усовершенствованная методика и алгоритм решения задач, описывающих аэродинамические и тепловые процессы, происходящие в КРК при перевозке СПГ. На основе предлагаемой методики и алгоритмов для моделирования и расчетов разработана программа «Reefer Pro», позволяющая оптимизировать параметры конструкции системы воздухораспреде-ления, выполнять оценку температурных полей в грузовом помещении, а также определять энергетическую эффективность холодильного устройства.

3. Реализован алгоритм для автоматизированного построения сложных геометрических моделей при моделировании двумерных температурных полей в изоляции холодильных устройств в среде MatLab. С применением МКЭ проведено численное исследование распределения двумерных температурных полей в различных моделях ограждения холодильных устройств, которое позволило найти наиболее оптимальную конструкцию изоляции ограждения.

4. Предложен и реализован алгоритм для определения оптимальной температуры перевозки СПГ, применительно к КРК с определенными теплотехническими и аэродинамическими показателями кузова, с учетом теплофизических свойств пищевых продуктов.

5. На основе математического моделирования доказано, что наиболее рациональной конструкцией ограждения является система с «термоактивной» изоляцией, позволяющая уменьшить разность температур воздуха по грузовому объему в пределах ±0,5 °С, что улучшает сохранность перевозимых грузов.

Сравнительные исследования «стандартной» и «термоактивной» изоляции выявили преимущество предлагаемой конструкции ограждения, заключающееся в уменьшении расчетного энергопотребления в среднем на 12 %, при перевозке в КРК замороженных грузов.

6. Проведен практический эксперимент для подтверждения существования неравномерности температур в транспортных холодильных системах. Уста, что разность температур в грузовом помещении транспортных средств достигает 4 -г 10°С и более.

7. Систематизированы основные причины снижения качества скоропортящихся продуктов питания, возникающих из-за наличия недостатков конструкции транспортных средств.

8. Сравнительный анализ эффективности различных видов холодильных систем выявил перспективность совершенствования холодильных устройств с тепловой рубашкой с учетом устранения конструктивных недостатков для применения их при перевозках выделяющих биологическое тепло скоропортящихся грузов.

9. На основании анализа результатов моделирования тепловых и аэродинамических процессов, происходящих в КРК, и опыта эксплуатации транспортных холодильных систем предложено ввести дополнение в технологию перевозок СПГ, которая позволит улучшить сохранность перевозимых пищевых продуктов путем осуществления контроля теплотехнических характеристик кузовов в эксплуатации и эффективного регулирования температуры в контейнере.

Усовершенствованная программа «Reefer Pro» может стать частью существующей информационной системы «АСУ ИПС», предназначенной для работы с подвижным составом приписки «Рефсервиса» филиала ОАО «РЖД». Использование предлагаемого дополнения к этой информационной системе позволит пользователям получать сведения о температурах внутри и снаружи транспортного средства, техническом состоянии вагона или контейнера, а также ряд других данных.

153

1. Автореферат Коковихин A.B. Совершенствование системы распределения и циркуляции воздуха в рефрижераторных вагонах. / Авторефер. М.: ВНИИЖТ, 1984. - 16 с.

2. Александров A.B. Дискретная модель для расчета ортотропных пластин и оболочек // Строительная механика: Тр. МИИТ.- Вып. 364.- М., 1971.-С. 3-10.

3. Александров A.B. Метод перемещений для расчета плитно-балочных конструкций // Строительная механика: Тр. МИИТ.- 1963,- Вып. 174.-С. 34 37.

4. Александров A.B. Численное решение линейных дифференциальных уравнений при помощи матрицы дифференцирования. // Строительная механика: Тр. МИИТ.- Вып. 131.- М.: Трансжелдориздат, 1961. С. 253 -266.

5. Александров A.B., Шапошников H.H. Об использовании дискретной модели при расчете пластинок с применением цифровых автоматических машин. // Строительная механика: Тр. МИИТ.- Вып. 194. М.: Транспорт, 1966.- С. 58-60.

6. Анг А.Г.С., Ньюмак Н.М. Численный метод расчета неразрезных плит // Расчет строительных конструкций с применением электронных машин: -Пер. с англ.- М.: Стройиздат, 1967. С. 77 - 104.

7. Антипов С.Т., Шахов C.B. Воронежское региональное отделение МАХ: итоги и перспективы // Вестник МАХ 2003. - № 1. - С. 21-23.

8. Аргирис Дж. Современные достижения в методах расчета конструкций с применением матриц: Пер. с англ. М.: Стройиздат, 1968. - 240 с.

9. Балалаев А.Н. Моделирование газодинамических аппаратов и теплотехнических процессов железнодорожного транспорта: Научное издание. Самара: Сам ГАПС, 2004. - 192 с.

10. Бараненко A.B., Лаптев Ю.А. Международной академии холода 10 лет //ВестникМАХ-2003.- Jfel.-C.3-8.

11. Бартош Е.Т., Коковихин A.B. Теоретические основы процесса возду-хораздачи в рефрижераторных вагонах. // Труды Всесоюз. науч.-ис-след. ин-та ж.-д. транспорта. 1983. вып. 647 - С. 49 - 59.

12. Бартош Е.Т. Энергетика изотермического подвижного состава. М.: Транспорт, 1976. - 304 с.

13. Батурин В.В. Основы промышленной вентиляции. М.: Изд-во ВЦСПС Профиздат, 1956. - 527 с.

14. Баулин К.К. О равномерной раздаче из трубопроводов. // Отопление и вентиляция. 1937. - № 5 - 6. - С. 14 - 20.

15. Бестужев С. Калининградское отделение — 10 лет в Международной академии холода. // Вестник Международной академии холода. 2003 -№ 1.-С. 27-28.

16. Блинов Э.К. Контейнеры международного стандарта. М.: Транспорт, 1990.-169 с.

17. Бродянский В.М., Фратшер В., Михалек К. Эксергетический метод и его приложения / Под ред. В.М. Бродянского. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 288 с.

18. Булгаков В.К., Чехонин К.А. Основы теории метода смешанных конечных элементов для задач гидродинамики. Хабаровск: Изд-во ХГТУ, 1999.-283 с.

19. Буянов О.Н. Кемеровскому технологическому институту пищевой промышленности 30 лет // Вестник МАХ 2003. - № 1. - С. 31-33.

20. Быков A.B. Малые холодильные установки и холодильный транспорт. Справочник. М.: Пищевая промышленность, 1978. - 238 с.

21. Ваничев А.П. Приближенный метод решения задач теплопроводности в твердых телах// Изв. АН СССР. ОТН, 1946.- № 12.- С. 1767-1774.

22. Волков В.Ф. Геометрическое моделирование сложных конфигураций применительно к задачам аэродинамики // Вычислительные методы и программирование, Т 2. 2001. № 2. - С. 25 - 35.

23. Вороненок Е.Я., Палий О.М., Сочинский C.B. Редуцированные элементы в расчетах прочности и вибрации судов // Судостроение, 1984.- № 11.-С. 9-13.

24. Выгодин В.А., Дейнего Г.П., Бабакин Б.С., Еркин М.А. Испытания экранной система охлаждения для небольших холодильных камер. // Холодильная техника. 1995 - № 1. - С. 28 - 30.

25. Выгодин В.А., Дейнего Г.П., Бабакин Б.С., Еркин М.А. Экранная система охлаждения для камер небольшого объем. // Холодильная техника. 1995-№5.-С. 6-7.

26. Выгодин В.А., Дейнего Г.П., Бабакин Б.С., Еркин М.А. Экранная система охлаждения камер для хранения мяса. // Холодильная техника,-1995-№3.-С. 21-23.

27. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы: Пер. с англ. М.: Мир, 1984.-428 с.

28. Гапеев А.И., Кудашов В.И., Устинов В.П. Метод конечных элементов в исследовании температурного состояния железобетонных пролетных строений// Исследование работы искусственных сооружений.- Новосибирск: НИИЖТ, 1980. С. 3 - 9.

29. Гримитлин М.И. Раздача воздуха через перфорированные воздухопроводы. Л.: ЛИОТ, 1960. - 51 с.

30. Гудковский В.А. Хранение плодов и фруктов. // Пищевая промышленность. 2000.- № 12.- С. 48.

31. Гухман A.A. Применение теории подобия к исследованию процессов тепломассообмена (Процессы переноса в движущейся среде). М.: Высшая школа, 1967. - 303 с.

32. Дроздов В.Ф. Отопление и вентиляция. В 2-х ч. 4.2. Вентиляция. — М.: Высш. шк., 1984. — 263 с.

33. Ершов Н.Ф., Шахверди Г.Г. Метод конечных элементов в задачах гидродинамики и гидроупругости. JL: Судостроение, 1984. - 240 с.

34. Жилинский К.Я. Теплоизоляция судовых рефрижераторных помещений. JL: Судостроение, 1966. - 104 с.

35. Жукаускас A.A. Конвективный перенос в теплообменниках. М.: Наука, 1982.- 472 с.

36. Федеральный закон «Об энергосбережении» № 28-ФЗ // Собрание законодательства Российской Федерации. 1996. - № 15. - С. 45-58.

37. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. М.: Мир, 1986.-318 с.

38. Иванов К.В. Оценка точности определения коэффициента теплопередачи ограждения рефрижераторного вагона. // Труды Всесоюз. на-уч.-исслед. ин-та ж.-д. транспорта. 1972. вып. 456. — С. 94-99.

39. Иванов К.В. Теплотехническое состояние кузовов рефрижераторных вагонов в эксплуатации. // Труды Всесоюз. науч.-исслед. ин-та ж.-д. транспорта. 1979. вып. 599. - С. 40-45.

40. Иванов К.В. Теплообмен через ограждение кузова рефрижераторного вагона при нестационарных температурных условиях внутри и снаружи грузового помещения. // Труды Всесоюз. науч.-исслед. Ин-та ж.-д. транспорта. 1983. вып. 647 - С. 59 - 74.

41. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1975. 559 с.

42. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача. М.: Энергоиздат, 1981. - 417 с.

43. Калинин А.Я. Продовольственный рынок России: безопасности не бывает много. // Пищевая промышленность. 2000. - № 6. — С. 44 - 45.

44. Каневец Г.Е. Теплообменники и теплообменные системы. Киев: Нау-кова думка, 1982. - 272 с.

45. Клаф Р.У. Метод конечного элемента в решении плоской задачи теории упругости // Расчет строительных конструкций с применением электронных машин: Пер. с англ.- М.: Стройиздат, 1967. С. 142-170.

46. Клосе Ч. Снижение расхода энергии в поезде путем оптимизации методов регулирования. //Железные дороги мира. 2003. № 1. - С. 31-35.

47. Кобзарь A.B. Теплообмен в насыпном слое сочной продукции / Диссертация на соискание уч. степени к-та техн. наук. Владивосток, ДВГТУ, 1999.-148 с.

48. Коковихин A.B. Зимние эксплуатационные испытания пятивагонной рефрижераторной секции типа РС-4. // Труды Всесоюз. науч.-исслед. ин-та ж.-д. транспорта. 1983. вып. 647 -С. 99- 106.

49. Коннор Дж., Бреббиа К. Метод конечных элементов в механике жидкости: Пер. с англ. JL: Судостроение, 1979. - 264 с.

50. Конов В.Б., Катин В.Д. Результаты эксплуатационных испытаний рефрижераторного контейнера. // Труды Третьей международной науч. конференции творческой молодежи, Хабаровск: Изд-во ДВГУПС,2003.-С. 134- 137.

51. Конов В.Б., Катин В.Д. Повышение эффективности систем воздухо-распределения рефрижераторных контейнеров. // Труды Дальневосточного государственного технического университета, вып. 134, Теплоэнергетика Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2003. - С. 94 - 96.

52. Конов В.Б. Перевозки низкотемпературных грузов на рынке транспортных услуг. // Вестник ИТПС: темат. сб. науч. тр. Института тяги и подвижного состава; под. ред. В.Г. Григоренко и Ю.А. Гамоли Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004 - С. 128 - 131.

53. Конов В.Б., Катин В.Д. Моделирование температурных полей в рефрижераторном контейнере. // Вестник ИТПС: темат. сб. науч. тр. Института тяги и подвижного состава; под. ред. В.Г. Григоренко и Ю.А. Гамоли. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004. - С. 107 - 110.

54. Конов В.Б., Катин В.Д. Сравнительный анализ ограждающих конструкций средств. // Вестник ИТПС: темат. сб. науч. тр. Института тяги и подвижного состава; под. ред. В.Г. Григоренко и Ю.А. Гамоли. Хабаровск : Из-во ДВГУПС, 2004. - С. 124 - 128.

55. Конов В.Б., Катин В.Д. Крупнотоннажный охлаждаемый контейнер. / Патент № 2248316. Россия. МПК 7 В65 D88/74 F25 D 17/06 Опубл. 20.03.2005 бюл. № 8.

56. Конов В.Б., Катин В.Д. Охлаждаемый контейнер. / Патент на полезную модель № 40307. Заявка № 2004114734/22 от 10.09.2004 бюл. № 25.

57. Конокотин В.В. Особенности аэродинамического расчета вентиляционных трубопроводов с непосредственной раздачей воздуха. // Труды Ленинградского инж.строит. ин-та. 1972. вып. 25.-С. 110 - 111.

58. Консультативная компания GDV (Германия), http://www.tis-gdv.de/tise/ware/obst/apfel/apfel.htm#temperatur.

59. Коптелов К. А. Холодильное хранение фруктов и овощей в Германии // Холодильная техника. 2003. № 4. - С. 45 - 47.

60. Коробейников В.П. Принципы математического моделирования. Владивосток: Дальнаука, 1996. - 180 с.

61. Костенко Г.Н. Термодинамически объективная оценка эффективности тепловых процессов // Промышленная теплотехника. 1983. - Т. 5, № 4. - С. 70 - 73.

62. Коткин Г.Л., Черкасский B.C. Компьютерное моделирование физических процессов с использованием MATLAB, http://www.exponenta.ru/ soft/matlab/matlab.asp.

63. Кураев С.Н. Бизнес и климат, http://www.abnews.Ru/typenews full.html?t=93917&data=news.

64. Куликовская Л.В., Куликовский А.В. Пищевой листериоз актуальная проблема производства и холодильного хранения продуктов питания // Холодильная техника. - 2003. - № 2. - С. 34 - 37.

65. Курылев Е.С., Герасимов С.А. Холодильные установки. Л.: Машиностроение, 1980. — 624 с.

66. Кутателидзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: Справочное пособие. М.: Энергоатомиздат, 1990. — 367 с.

67. Кутателадзе С.С., Леонтьев А.И. Тепломассообмен и трение в турбулентном пограничном слое. 2-е изд., перераб. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 320 с.

68. Кэйс В.М. Конвективный тепло- и массообмен. М.: Энергия 1972. -446 с.

69. Лаврова Л.И. Сравнительная оценка различных систем воздухораздач с помощью температурных полей. // Труды Всесоюз. науч.-исслед. инта ж.-д. транспорта. 1979. вып. 599. - С. 53 - 59.

70. Лащеников Б.Я. Метод перемещений в континуальной форме // Исследования по теории сооружений.- Вып. 16. — М.: Стройиздат, 1968.-С. 148-156.

71. Лащеников Б.Я. Применение тригонометрического интерполирования в задачах строительной механики.// Строительная механика: Тр. МИИТ.- Вып. 131.- М., 1961.- С. 276 295.

72. Лыков А.В. Тепломассообмен: Справочник. 2-е изд. перераб. и доп. -М.: Энергия, 1978. 479 с.

73. Маркова О.Н., Семенов Б.Н. Исследование продолжительности хранения рыбы, замороженной с использованием жидкого азота // Вестник МАХ — 2003 № 1.-С. 44-47.

74. Мельников А.А. Расчет электромагнитных и температурных полей методом конечных элементов. Учебное пособие. / Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет). М., 2001.- 76 с.

75. Метод конечных элементов в проектировании транспортных сооружений / А.С. Городецкий, В.И. Заворицкий, А.И. Лантух-Лященко и др.-М.: Транспорт, 1981. 143 с.

76. Методы граничных элементов / К. Бреббия, Ж. Теллес, Л. Вроубел. -М.: Мир, 1987. 524 с.

77. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. 2-е изд. - М.: Энергия, 1973. - 320 с.

78. На мировом рынке рефрижераторных перевозок. // Реферативный журнал № 31. Взаимодействие разных видов транспорта и контейнерные перевозки. 2004. № 4. — С. 6.

79. Науменко С.Н., Теймуразов Н.С. Перевозки скоропортящихся грузов в рефрижераторных контейнерах // Железнодорожный транспорт. 2004 - № 10. - С. 42 - 45.

80. Немчинов Ю.И. Метод пространственных конечных элементов (с приложениями к расчету зданий и сооружений). Киев: Изд-во НИИСК, 1995.-368 с.

81. Нестационарный теплообмен / В.И. Кошкин, Э.К. Калинин, ГА. Дрей-цер и др. М.: Машиностроение, 1973. - 326 с.

82. Норри Д., де-Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов. М.: Мир, 1981.-204 с.

83. Олейник В.В., Конов В.Б. Исследование температурных режимов перевозки плодоовощной продукции. // Вестник МАХ. 2005. № 3. - С. 2-5.

84. Оносовский В.В., Крайнев A.A. Выбор оптимального режима холодильных машин и установок с использованием термоэкономического анализа // Холодильная техника. 1978. - № 5. - С. 11- 17.

85. Оносовский В.В., Ротгольц Е.А. Комплексная оптимизация холодильных установок, обслуживающих камеры хранения мороженого мяса. // Холодильная техника. 1984. - № 6. - С. 18 - 23.

86. Основы политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 г. и дальнейшую перспективу. // Холодильная техника. 2002. - № 5. - С. 2 - 3.

87. Павлов С. Ф., Лаврова JI. И. Стационарные и зимние эксплуатационные испытания автономного рефрижераторного вагона типа «сэндвич» постройки завода «Дессау». // Труды Всесоюз. науч.-исслед. ин-та ж.-д. транспорта. 1979. вып. 599. - С. 14-25.

88. Патанкар С. Современные численные методы расчета теплообмена / Современное машиностроение, серия А. 1989. - № 6, С. 1 - 12.

89. Перевозка скоропортящихся грузов: Справочник. А.П. Леонтьев В Д., Ткачев, И.И. Батраков и др. М.: Транспорт, 1986. - 304 с.

90. Перевозки скоропортящихся грузов и парк рефрижераторных вагонах. Под ред. М.М. Шаповаленко. // Труды Всесоюз. науч.-исслед. Ин-та ж.-д. транспорта. 1974. вып. 513.-120 с.

91. Пладис Ф.А. Контейнеры. М.: НИИинформтяжмаш., 1973. - 62 с.

92. Постнов В.А., Тарануха H.A. Метод модуль-элементов в расчетах судовых конструкций. Л.: Судостроение, 1990. - 320 с.

93. Постнов В.А., Хархурим И.Я. Метод конечных элементов в расчетах судовых конструкций. М.: Судостроение, 1974. - 344 с.

94. Применение метода граничных элементов в технике / К.Бреббия, С.Уокер. М.: Мир, 1982. - 248 с.

95. Рабинович Е.З. Гидравлика: Учеб. пособие для вузов. М.: Недра, 1980.-278 с.

96. Руководство SEAL AND «Corporate Marketing». 1989. - C. 21 - 28.

97. Рехина Н.И. Производство, хранение и использование рыбного фарша. // Пищевая промышленность. 2000. № 3. - С. 46 - 47.

98. Риццо Ф. Метод граничных интегральных уравнений современный вычислительный метод прикладной механики // Метод граничных интегральных уравнений. Вычислительные аспекты и приложения в механике: Пер. с англ. — М.: Мир, 1978. — С. 11-17.

99. Розин JI.A. Вариационные постановки задач для упругих систем. Д.: Изд-во Ленинградского университета, 1978. - 224 с.

100. Розин Л.А. Расчет гидротехнических сооружений на ЭЦВМ. Метод конечных элементов. — Л.: Энергия, 1971. — 214 с.

101. Розин Л.А. Стержневые системы как системы конечных элементов. Л.: Изд-во ЛГУ, 1976. 232 с.

102. Рудых О.Л. Метод редуцированных элементов для расчета тепло-и массопереноса // Транспорт и связь. Ч. 1. Научные проблемы транспортных пространств и транспортной техники: Межвуз. сб. научн. тр. / ДВГАПС. Хабаровск: ДВГАПС, 1994. - С. 113 - 119.

103. Рудых О.Л. Расчет температурных полей в транспортных сооружениях методом конечных элементов. Учебное пособие. Хабаровск: Изд-во ХабИИЖТа, 1986.-94 с.

104. Рудых O.JI., Карпов Д.В. О редуцировании стержневых конечных элементов// Теоретические и опытные исследования инженерных сооружений железнодорожного транспорта: Межвуз. сб. научн. тр.- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000. С. 61 - 66.

105. Рудых О.Л., Карпов Д.В. Связь между численными методами строительной механики // Проблемы транспорта Дальнего Востока: Мат-лы

106. Междунар. конф. 1-3 октября 1997 г. Владивосток: ДВГМА, 1997. -С. 128.

107. Рудых О.Л., Карпов Д.В. Зубков А.Н. Связь между методами МКЭ, МСЭ и МРЭ //Молодежь и научно-технический прогресс: Мат-лы ре-гиональн. научной конф. 21 24 апреля 1998 г. - Часть П. -Владивосток: ДВГТУ, 1998. - С. 210 - 211.

108. Руководство по эксплуатации и обслуживанию. Холодильный агрегат для кузова. Модели 69NT40-511-300 и выше. T-285-01R. Carrier Transi-cold Division, Carrier Corporation, Syracuse, 1999 C. 316 - 320.

109. Рыночные факторы в организации рефрижераторного транспорта. // Мороженое и замороженные продукты 1999 - № 1. - С. 37 - 39.

110. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979.-392 с.

111. Семененко М.Г. Визуализация решений задач математической физики, http://www.exponenta.ru/ soft/matlab/matlab.asp.

112. Семененко М.Г., Андрижиевский А. А., Веремеева О. Н., Трифонов А. Г. Использование программного пакета MATLAB для оптимизации теплообменника «труба в трубе», http://www.exponenta.ru/journal

113. Соренсон JL Б. Безопасность и сроки хранения охлажденных продуктов // Холодильная техника. 1997. - № 7. - с. 12.

114. Стренг Г., Фикс Дж. Теория метода конечных элементов: Пер. с англ. — М.: Мир, 1977.-350 с.

115. Табунщиков Ю.А., Хромец Д.Ю., Матросов Ю.А. Тепловая защита ограждающих конструкций зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1986.-380 с.

116. Талиев В.Н. Аэродинамика вентиляции. — М.: Гос. изд-во по строительству и архитектуре, 1954. —287 с.

117. Талиев В.Н. Приточные вентиляционные воздухораспределители (теория, расчет и регулирование). М.: Стройиздат, 1951. - 140 с.

118. Тарасик В.П. Математическое моделирование технических систем. — Мн: Дизайн ПРО, 1997. 640 с.

119. Тепломассообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник Т.2 / Под ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина. М.: Энергоиздат, 1982. - 512 с.

120. Тертеров М.Н. Доставка скоропортящихся грузов. — М.: Транспорт, 1992. 168 с.

121. Трофимовский Б. Некоммерческая тайна // Гудок. 2005. - № 45. - С. 12.

122. Уонг X. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров: Справочник. / Пер. с англ. В.В. Яковлева и В.И. Колядина. М.: Атом-издат, 1979. - 212 с.

123. Филин А.П. Дискретные расчетные схемы в строительной механике. // Известия АН СССР. ОТН. Механика и машиностроение, 1964. -№ 5.

124. Филин А.П. Матрицы в статике стержневых систем и некоторые элементы использования ЭЦВМ.- JL- М.: Стройиздат, 1966.- 439 с.

125. Хранение плодов. Пер. с нем. И.М. Спичкина; Под ред. и предисл. А.М. Ульянова. М.: Колос, 1984.- 367 с.

126. Шабров H.H. Метод конечных элементов в расчетах деталей тепловых двигателей. JL: Машиностроение, 1983. - 212 с.

127. Шапошников H.H. Предельный переход для дискретной модели плоской задачи теории упругости // Строительная механика: Тр. МИИТ.-Вып. 274.- М., 1968. С. 191 - 194.

128. Шапошников H.H. Решение плоской задачи теории упругости при помощи дискретной модели// Строительная механика: Тр. МИИТ.- Вып. 274.- М., 1968.-С. 58-69.

129. Шарапан И.А. Об условиях моделирования сплошной среды шарнир-но-стержневой системой. // Механика стержневых систем и сплошных сред: Сб. трудов ЛИСИ. Вып. 49. - Л., 1966.- С. 145 - 158.

130. Шмелев В.Е. Расчет электростатического поля «коаксиального» кабеля со смещенной жилой, http://matlab.exponenta.ru/pde/bookl/index.php.

131. Шмелев В.Е. Partial Differential Equations Toolbox. Инструментарий решения дифференциальных уравнений в частных производных, http://matlab.exponenta.ru/pde/bookl/index.php.

132. Эль-Саид У., Эванс Р. Термоэкономика и проектирование тепловых систем // Труды амер. об-ва инж.-мех. Сер. С. Теплопередача, 1970. -№ 1.-С. 22-31.

133. Энергетика и технология хладотранспорта: Учеб. пособие для вузов железнодорожного транспорта / Л.Я. Левенталь, Н.Е. Лысенко, Д.И. Сучков, А. Хенач. Под ред. Л.Я. Левенталя. — М.: Транспорт, 1993. -228 с.

134. Baliga B.R., and Patankar S.V. A New Finite-Element Formulation for Convection-Diffusion Problems. // Numerical Heat Transfer. 1980. - Vol. 3.-P. 393-409.

135. Baker A. J. A Finite Element Penalty Algorithm lot the Parabolic Navier-Stokes Equations for Turbulent Three-Dimensional Flow. // Computers Methods in Applied Mechanics and Engineering. 1984. - Vol. 46. - P. 277 -293.

136. Billiard F. New Developments in the Cold Chain: Specific Issues in Warm Countries, http://www.airah.org.au.

137. Benim A.C., Zinser W.A. Segregated Formulation of Navier-Stokes Equations With Finite Elements. // Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 1986. - Vol. 57 - P. 223 - 237.

138. Dhatt G., Hubert G. A Study of Penalty Elements for Incompressible Fluids Flows. // International Journal for Numerical Methods in Fluids. —1986. -Vol. 6 P. 1 - 19.

139. Evans R., Tribus M. Thermo-economics of Saline water conversion // Ind. and Eng. Chemistry. Proc. Design and Development. 1965. - V. 4. - P. 195-205.

140. Heap R.D., Pryor G.J. Cargo temperature in containerized transport. // Cold chain Refrig. Equip, by Des.: Proc. Meet. Commissions Bl, B2, Dl, D2/3, Palmerston North (N. Z.). Nov. 15-18, 1993 / Int. Ins. Refrig. Paris. -1993. - P. 492 - 498.

141. Khesghi H. S., and Scriven L. E. Variable Penalty Method for Finite Element Analysis of Incompressible Flow. // International Journal for Numerical Methods in Fluids. 1985. - Vol. 5. - P. 785 - 803.

142. Langefors B. Analysis of elastic structures by matrix transformation with special regard to seminocoque structures. // J. Aeron. Sei. 1952. - № 10. — P. 19.

143. MathWorks, Inc, http://www.mathworks.com.

144. Mercantile Publishers as: Guide to Food Transport; Fish, Meat and Products, Mercantile Publishers as: Kopenhagen. 1990. - 155 p.

145. Specification 40' HGSS reefer container. Qingdao CIMC Special Reefer Co., LTD. China, http://cimc.com.

146. Turner M.J., et al. Stiffness and Deflection Analysis of Complex Structures // J. of Aeronautic Sci. 1956.- Vol. 23.- № 9.- Sept.- P. 805 - 823.

147. Xie R., Hu S. Dehydration perishable food at refrigerating transportation // Preprint 20" int. Congress Refrig., IIR, Sydney, 1999, AU, 1999.09.19-24, pap. № 676. P. 7.

148. УТВЕРЖДАЮ: ;топ «Дальрефтранс»1. Падуря В.Ф.2005 г.1. АКТоб использовании результатов кандидатской диссертационной работы Конова Владимира Борисовича

149. Методики проведения экспериментальных исследований по определению теплотехнического состояния кузова контейнера.

150. Экспериментальных данных по измерению температурных параметров ограждения контейнера.

151. Математической модели теплотехнического состояния панели ограждения.