Выбор метода расчета теплопоступлений от солнечной радиации для определения нагрузки на климатическую систему кабины мобильной машины

Введение. В статье проанализированы и выбраны наиболее рациональные методы расчета теплопритока от солнечной радиации. Правильный расчет этой составляющей теплового баланса позволяет верно определить мощность проектируемой климатической системы кабины, что обеспечит оптимальные условия труда на рабочем месте операторов мобильных машин.
Постановка задачи. Задачей данного исследования является анализ и выбор рационального метода расчета теплопоступлений от солнечной радиации для корректного определения тепловой нагрузки на климатическую систему кабины мобильной машины.
Теоретическая часть. Для реализации задачи были описаны и детально проанализированы наиболее распространенные методики расчета солнечной радиации и рекомендованы наиболее точные.
Выводы. Метод В. Н. Богословского (с учетом времени суток) можно рекомендовать для автоматизированных расчетов в Excel, а метод П. Ю. Гамбурга (с учетом сторон горизонта) — для сравнительных оценочных инженерных вычислений. При проведении «углубленных» модельных расчетов и учета солнечной радиации подходит методика ASHRAE, которая имеет два важных преимущества: учитывает солнечный фактор в привязке к конкретному виду остекления и адаптирована под автоматизированные расчеты в ANSYS FLUENT.

1. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч.3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн.1 / В. Н. Богословский, А. И. Пирумов, В. Н. Посохин [и др.]. Под ред. Н. Н. Павлова и Ю. И. Шиллера. — 4-е изд., перераб. и доп. — Москва : Стройиздат, 1992. — 319 с.

2. Михайлов, М. В. Микроклимат в кабинах мобильных машин / М. В. Михайлов, С. В. Гусева. — Москва : Машиностроение, 1977. — 230 с.

3. Пособие 2.91 к СНиП 2.04.05–91. Расчет поступления теплоты солнечной радиации в помещения / Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов : https://docs.cntd.ru/ : [сайт]. — URL : https://docs.cntd.ru/document/1200007436 (дата обращения : 23.06.2021).

4. Расчет теплопоступлений в кабины мобильных энергетических средств / А. П. Савельев, С. В. Глотов, С. А. Еналеева, В. А. Васькянин // Наука, техника и образование. — 2018. — № 6 (47). — С. 22–28.

5. Исследования герметичности кабин сельскохозяйственной техники с помощью индикаторных показателей / С. А. Родимцев, А. И. Гавриченко, И. В. Гальянов, Р. П. Беликов // Вестник НГИЭИ. — 2017. — № 12 (79). — С. 53−63.

6. Гамбург, П. Ю. Расчет солнечной радиации в строительстве : учет тепла, вносимого солнечной радиацией / П. Ю. Гамбург. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Стройиздат, 1966. — 140 с.

7. ASHRAE Handbook. Fundamentals / American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers // www.academia.edu : [сайт]. — URL: https://www.academia.edu/39168321/Inch_Pound_Edition_2009_ASHRAE_HANDBOOK_FUNDAMENTALS (дата обращения : 23.06.2021).

8. Гусева, С. В. Исследование и улучшение микроклимата в кабине зерноуборочного комбайна: дис. … к-та тех. наук / С. В. Гусева. — Москва, 1974. — 170 с.

9. Булыгин, Ю. И. Разработка элементов системы нормализации микроклимата в кабине зерноуборочного комбайна TORUM / Ю. И. Булыгин, Е. В. Щекина, В. В. Масленский // Безопасность техногенных и природных систем. — 2019. — № 2. — С. 2–12.

10. Масленский, В. В. Эффективность солнцезащиты кабины мобильной сельскохозяйственной машины / В. В. Масленский, Ю. И. Булыгин // Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса: юбилейный сб. науч. тр. XIII Междунар. науч.-практ. конф., посв. 90-летию ДГТУ (РИСХМ): в 2-х т. Т. 2. — Ростов-на-Дону : ДГТУ-Принт, 2020. — С. 28–31.