Proceedings of Petersburg Transport University Proceedings of Petersburg Transport University Известия Петербургского университета путей сообщения 1815-588X 2658-6851 72388 10.20295/1815-588X-2023-4-891-901 Проблематика транспортных систем PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM Проблематика транспортных систем Results of Mixed Convection Modeling to Assess the Feasibility of Using Jet Heaters by the Heating of Locomotive Depot Welding Stations Результаты моделирования смешанной конвекции для оценки целесообразности использования тепловых пушек в обогреве сварочного поста локомотивного депо Киселев Игорь Георгиевич Kiselev Igor' Georgievich

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Кудрин Михаил Юрьевич Kudrin Mihail Yur'evich

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Комиссаров Сергей Борисович Komissarov Sergey Borisovich

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Монастырский Дмитрий Ярославович Monastyrskiy Dmitriy Yaroslavovich Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation 17 12 2023 17 12 2023 20 4 891 901 17 12 2023 https://itt-pgups.ru/en/nauka/article/72388/view

Цель: Численное исследование процесса смешанной конвекции с целью оценки возможности применения тепловых пушек для локального обогрева сварочных постов локомотивных депо при наличии системы механической локализующей вентиляции. Методы: Исследование проведено при помощи метода конечных разностей в программном комплексе COMSOL Multiphysics с постановкой задачи смешанной конвекции и приведением области расчета к двумерной плоскости. Результаты: В результате исследования получены температурные поля и карты скоростей для рабочих мест при различных условиях и положениях тепловой пушки. Анализ результатов позволил предложить варианты использования тепловых пушек и места их установки, а также уточнить воздействие их работы на микроклимат рабочей зоны. Определены условия, в которых применение тепловых пушек целесообразно и безопасно. Практическая значимость: Полученные в ходе исследования результаты могут быть использованы для организации или оптимизации систем местного отопления сварочных постов локомотивных депо, а также схожих по устройству рабочих мест.

Purpose: Numerical investigation of mixed convection processes to assess the feasibility of using jet heaters for local heating in locomotive depot welding stations with a mechanical localized ventilation system. Methods: The research has been conducted using the finite difference method in the COMSOL Multiphysics software, with the problem of mixed convection formulated and the calculation domain reduced to a two-dimensional plane. Results: Temperature fields and velocity maps have been obtained for the workstations under various conditions and positions of the jet heater. The analysis of the results has allowed us to propose options for using jet heaters and their installation locations, as well as to refine the impact of their impact on the microclimate of the workstation. The conditions under which the use of jet heaters is both practical and safe have been determined. Practical significance: The results obtained during the study can be used for the organization or optimization of local heating systems for welding stations in locomotive depots, as well as for similar workplace arrangements.

 Местная вентиляция системы теплоснабжения воздушное отопление организация сварочных постов локомотивное депо Local ventilation heating systems air heating organization of welding stations locomotive depot

Гильдебрандт А. А. Установки для обогрева помещений/ А. А. Гильдебрандт, Р. Р. Зайнагабдинов, С. С. Воротилин // Аллея науки. - 2020. - Т. 1. - № 8. - С. 199-202. Gil'debrandt A. A. Ustanovki dlya obogreva pomescheniy/ A. A. Gil'debrandt, R. R. Zaynagabdinov, S. S. Vorotilin // Alleya nauki. - 2020. - T. 1. - № 8. - S. 199-202. Яковлев П. П. Влияние отопительных приборов на параметры микроклимата помещений / П. П. Яковлев, Е. А. Горбанева, Ю. А. Аляутдинова // Вестник АГТУ. -2009. - № 1(48). - С. 19-21. Yakovlev P. P. Vliyanie otopitel'nyh priborov na parametry mikroklimata pomescheniy / P. P. Yakovlev, E. A. Gorbaneva, Yu. A. Alyautdinova // Vestnik AGTU. -2009. - № 1(48). - S. 19-21. Михайлов Ф. С. Отопление и основы вентиляции: учебное пособие для техникумов / Ф. С. Михайлов. - М: Стройиздат, 1972. - 410 с. Mihaylov F. S. Otoplenie i osnovy ventilyacii: uchebnoe posobie dlya tehnikumov / F. S. Mihaylov. - M: Stroyizdat, 1972. - 410 s. Батурин В. В. Основы промышленной вентиляции / В. В. Батурин. - М.: Профиздат, 1990. -448 с. Baturin V. V. Osnovy promyshlennoy ventilyacii / V. V. Baturin. - M.: Profizdat, 1990. -448 s. Кожевникова Н. Ю. Температура воздушной среды производственных помещений как вредный фактор условий труда / Н. Ю. Кожевникова // Аграрное образование и наука. - 2016. -№ 6. - С. 3. Kozhevnikova N. Yu. Temperatura vozdushnoy sredy proizvodstvennyh pomescheniy kak vrednyy faktor usloviy truda / N. Yu. Kozhevnikova // Agrarnoe obrazovanie i nauka. - 2016. -№ 6. - S. 3. Васильев А. В. Влияние микроклимата на производительность труда рабочих в РМЦ / А. В. Васильев, Е. П. Одноворов // Молодой ученый. - 2015. - № 1(105). - С. 138-141. Vasil'ev A. V. Vliyanie mikroklimata na proizvoditel'nost' truda rabochih v RMC / A. V. Vasil'ev, E. P. Odnovorov // Molodoy uchenyy. - 2015. - № 1(105). - S. 138-141. Лосев Д. П. Все о воздушном отоплении / Лосев Д. П. // Сантехника, отопление, кондиционирование. - 2010. - № 7. - С. 50-52. Losev D. P. Vse o vozdushnom otoplenii / Losev D. P. // Santehnika, otoplenie, kondicionirovanie. - 2010. - № 7. - S. 50-52. Корохова Е. Моделирование и алгоритмизация процедуры выбора автономной теплогенерирующей системы / Е. В. Корохова, И. С. Шабаршина, А. В. Петракова и др. // Изв. ЮФУ. Техн. науки. - 2015. - № 3(164). - С. 70-83. Korohova E. Modelirovanie i algoritmizaciya procedury vybora avtonomnoy teplogeneriruyuschey sistemy / E. V. Korohova, I. S. Shabarshina, A. V. Petrakova i dr. // Izv. YuFU. Tehn. nauki. - 2015. - № 3(164). - S. 70-83. Белостоцкий А. М. Вычислительная аэродинамика в задачах строительства / А. М. Белостоцкий, П.П. Акимов, И. Н. Афанасьева. - М.: АСВ, 2017. - 720 с. Belostockiy A. M. Vychislitel'naya aerodinamika v zadachah stroitel'stva / A. M. Belostockiy, P.P. Akimov, I. N. Afanas'eva. - M.: ASV, 2017. - 720 s. Teodosiu C. Appropriate СFD turbulence model for improving indoor air quality of ventilated spaces / C. Teodosiu, V. Ilie, R. Teodosiu // Mathematical Modeling in Civil Engineering. -2014. - Iss. 4. - Pp. 28-42. Teodosiu C. Appropriate SFD turbulence model for improving indoor air quality of ventilated spaces / C. Teodosiu, V. Ilie, R. Teodosiu // Mathematical Modeling in Civil Engineering. -2014. - Iss. 4. - Pp. 28-42. Молчанов А. М. Математическое моделирование задач газодинамики и тепломассообмена / А. М. Молчанов. - М.: МАИ, 2013. - 208 с. Molchanov A. M. Matematicheskoe modelirovanie zadach gazodinamiki i teplomassoobmena / A. M. Molchanov. - M.: MAI, 2013. - 208 s.