Улучшение условий труда операторов технологических и мобильных машин в условиях нагревающего микроклимата тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.26.01, кандидат наук Масленский Виктор Валерьевич

• Масленский Виктор Валерьевич
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Масленский Виктор Валерьевич

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ОПАСНЫХ И ВРЕДНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ ПРИ РАБОТЕ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И МОБИЛЬНЫХ МАШИНАХ

1.1 Условия труда в кабинах металлургических кранов и самоходных машин

1.2 Профессиональные заболевания операторов металлургических кранов и самоходных машин при воздействии нагревающего микроклимата

1.3 Выводы по первой главе

2 ОБЗОР И РЕАЛИЗАЦИЯ ИЗВЕСТНЫХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ТЕПЛОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К КАБИНАМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И МОБИЛЬНЫХ МАШИН

2.1 Расчет теплового облучения кабин технологических машин от искусственных источников теплоты

2.1.1 Источники и характеристики тепловых излучений

2.1.2 Составление расчетных схем теплового облучения

2.1.3 Расчет и построение эпюр теплового облучения

2.1.4 Расчет экспозиционных доз теплового облучения и установление классов условий труда работников

2.2 Расчет инсоляции сквозь светопрозрачные и массивные ограждения кабины мобильной машины

2.3 Математические модели тепломассопереноса в кабинах технологических и мобильных машин

2.3.1 Исследования процессов тепломассопереноса

2.3.2 Преимущества и ограничения моделей радиационного теплопереноса

2.3.3 Особенности моделей турбулентности

2.3 Выводы по второй главе

3 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И КОМПЬЮТЕРНЫЕ МОДЕЛИ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА В КАБИНАХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И МОБИЛЬНЫХ МАШИН

3.1 Расчет термодинамических параметров воздуха внутри кабин технологических машин

3.1.1 Математическая модель термодинамического расчета

3.1.2 Построение трехмерных моделей

3.1.3 Расчетные сетки и граничные условия моделей

3.1.4 Результаты расчета теплового облучения и температуры

на наружных и внутренних поверхностях кабин

3.2 Расчет термогазодинамических параметров воздуха внутри кабины мобильной машины

3.2.1 Математическая модель термогазодинамического расчета

3.2.2 Подготовка геометрической модели

3.2.3 Построение сетки конечных элементов

3.2.4 Граничные условия модели

3.2.5 Результаты расчета с граничными условиями в виде коэффициентов теплопередачи, внешней температуры и солнечной радиации

3.3 Выводы по третьей главе

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА В КАБИНАХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И МОБИЛЬНЫХ МАШИН

4.1 Модельные исследования тепловых и аэродинамических процессов в экспериментальной установке

4.1.1 Описание экспериментальной установки

4.1.2 Результаты модельных исследований тепловых процессов

в экспериментальной установке и их численное обоснование

4.1.3 Результаты модельных исследований аэродинамических процессов в экспериментальной установке и их численное обоснование

4.2 Экспериментальные исследования тепловых процессов на участке ДСП ЭСПЦ ПАО «ТАГМЕТ»

4.2.1 Результаты специальной оценки условий труда по параметрам микроклимата на рабочих местах

4.2.2 Результаты замеров температур на поверхностях оборудования вблизи источников излучения

4.2.3 Подтверждение адекватности математической модели теплопереноса по результатам измерений

4.3 Экспериментальные исследования аэродинамических процессов в кабине комбайна РСМ-161

4.3.1 Измерение воздухообмена внутри кабины при

работающей климатической системе

4.3.2 Подтверждение адекватности математической модели

массопереноса по результатам измерений

4.4 Выводы по четвертой главе

5 МЕТОДИКА РАСЧЕТА И ПОДБОРА ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ КЛИМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ КАБИН

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И МОБИЛЬНЫХ МАШИН

5.1 Исходные данные к проектированию климатической

системы

5.2 Определение тепловых нагрузок и потерь на кабины

5.3 Определение необходимого расхода воздуха, подаваемого в кабины

5.4 Расчет тепловой нагрузки на испаритель и отопитель климатической системы

5.5 Подбор компонентов климатической системы

5.6 Расчет элементов тепловой защиты для снижения нагрузки на климатическую систему

5.7 Выводы по пятой главе

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Улучшение условий труда операторов технологических и мобильных машин в условиях нагревающего микроклимата»

Общая характеристика работы

Актуальность. В последнее время в Российской Федерации наблюдается тенденция роста доли профессиональных заболеваний, вызванных воздействием физических факторов, в том числе и параметров производственного микроклимата. В связи с этим, одной из приоритетных социально значимых задач, необходимых для реализации в машиностроении и других отраслях промышленности, по-прежнему остается задача по повышению качества условий труда и поддержанию здоровья работников на должном уровне.

Наиболее остро проблема неблагоприятного воздействия производственного микроклимата на работников стоит в литейных и кузнечно-прессовых цехах машиностроительных предприятий и металлургии. Наблюдающаяся в последнее время интенсификация литейного производства, связанная с внедрением в технологический процесс агрегатов большой тепловой мощности, приводит к значительному увеличению теплооблученности как открытых, так и закрытых рабочих мест (например, кабин металлургических кранов). При этом, условия труда и терморадиационный режим в кабинах кранов имеют специфические отличия от условий труда на открытых рабочих местах: на операторов воздействуют проникающее излучение и высокая температура ограждений [3, 4]. Аналогичные условия наблюдаются и в кабинах мобильных сельскохозяйственных машин (комбайнов, тракторов и т.п.), где источником теплового излучения выступает солнце [23].

Последствия работы в подобных условиях негативно сказываются на организм работников, нарушая терморегуляционные процессы и приводя к расстройствам сердечно-сосудистой и дыхательной систем и в последствии -к снижению работоспособности и росту профзаболеваемости. Именно

поэтому улучшение условий труда операторов технологических и мобильных машин в условиях нагревающего микроклимата является актуальным.

Соответствие диссертации плану работ ДГТУ. Работа выполнялась в рамках хоздоговора с ООО «КЗ «Ростсельмаш» № 2019002734 в 2019-2020 гг. по теме «Расчет и выбор оборудования климатической системы для двух вариантов унифицированной кабины для зерноуборочного и для кормоуборочного комбайна», а также инициативной НИР кафедры «БЖиЗОС» в 2021-2022 гг. по теме «Моделирование процессов образования и воздействия опасных и вредных производственных факторов на операторов с целью создания комплексных систем и средств защиты на стадии проектирования и эксплуатации технологического оборудования, мобильных и транспортных машин».

Объект исследования - процессы тепломассопереноса и теплопередачи в кабинах технологических и мобильных машин в условиях нагревающего микроклимата, а также разработка средств теплозащиты.

Предмет исследования - условия труда на рабочих местах операторов технологических и мобильных машин.

Целью диссертационного исследования является улучшение условий труда в кабинах технологических и мобильных машин путем рационального сочетания систем кондиционирования и средств теплозащиты.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи исследования:

1. Выполнить анализ условий труда и профессиональной заболеваемости при работе на технологических и мобильных машинах.

2. Проанализировать и систематизировать существующие методы и методики расчета теплового облучения при воздействии различного рода источников тепла.

3. Провести экспериментальные исследования и выполнить физическое моделирование процессов тепломассопереноса с целью проверки адекватности математических моделей.

4. Адаптировать математические модели процессов тепломассопереноса к алгоритму расчета и выбора систем нормализации микроклимата для кабин технологических и мобильных машин и предложить методику расчетного установления классов условий труда на стадии проектирования или реконструкции литейных цехов.

5. Предложить инженерные технические решения по улучшению условий труда.

Научная новизна исследования заключается в следующем:

1. Предложена модель теплового излучения, позволяющая определить термодинамические параметры в кабинах технологических машин различного функционального назначения, отличающаяся тем, что учитывает, наравне с геометрией кабины и источников излучения, теплообмен радиацией, а также теплоотдачу воздуху конвекцией и теплопроводность.

2. Представлена математическая модель непрерывной среды, базирующаяся на уравнениях Навье-Стокса и теплопереноса, использующая модели турбулентности, граничные условия, заданные в явном виде с учетом коэффициентов теплопередачи, внешней температуры и солнечной радиации, что позволило адекватно отражать параметры микроклимата в кабинах мобильных машин.

Практическая ценность работы:

1. Предложено к использованию программное обеспечение, позволяющее рассчитать поля теплового облучения, температуры, подвижности воздуха и давления в рабочей зоне кабин технологических и мобильных машин.

2. Разработана методика расчета и подбора основных элементов климатической системы для кабин технологических машин, учитывающая тепловое излучение от источников в «горячих» цехах.

3. Разработана методика расчетного установления классов условий труда по показателям микроклимата в кабинах технологических машин на

основе моделирования полей теплового облучения и температуры в «горячих» цехах.

Апробация работы. Материалы работы докладывались на XII-й, XIII-й, XIV-й Международной научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса» (Ростов-на-Дону, ДГТУ, 27 февраля-1 марта 2019 г., 26-28 февраля 2020 г., 24-26 февраля 2021 г.), на УШ-й Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в науке и образовании» (ДГТУ, Дивноморское, 19-30 августа 2020 г.), на Международной научно-практической конференции «Современные тенденции машиностроения и техносферной безопасности» (Ростов-на-Дону, ДГТУ, 20 октября 2020 г.), на Всероссийской (национальной) научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки и техники. 2019/2020/2021» (Ростов-на-Дону, ДГТУ, 26-28 марта 2019 г., 25-27 марта 2020 г., 17-19 марта 2021 г.).

Публикации. Основные результаты исследований изложены в 19 печатных работах, среди которых 3 статьи в ведущих рецензируемых журналах из перечня ВАК, 5 статей в международной базе данных Scopus.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованных источников из 102 наименования, одного приложения, содержит 133 страницы текста, включая 30 таблиц и 78 рисунков.

1 АНАЛИЗ ОПАСНЫХ И ВРЕДНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ ПРИ РАБОТЕ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И МОБИЛЬНЫХ МАШИНАХ

1.1 Условия труда в кабинах металлургических кранов и самоходных

машин

Условия труда в металлургическом производстве машиностроительных предприятий (в том числе и в кабинах металлургических кранов) с точки зрения промышленной санитарии и гигиены труда можно охарактеризовать как преимущественно вредные. Среднее число работников, подвергающихся действию комплекса опасных и (или) вредных производственных факторов (ОВПФ), составляет 70,1 % (рисунок 1.1), при этом для 51,5 % работников ведущим фактором выступает шум, для 25,9 % - химический фактор, для 23,6 % - АПФД и для 17,2 % - микроклимат. Для операторов самоходных машин данный параметр составляет 33,8 % (рисунок 1.2), причем для 9,6 % работников вредные условия труда определяет шум, для 5,5 % - химический фактор, для 5 % - микроклимат и для 2,4 % - световая среда [74].

Рисунок 1.1 - Процент работников металлургического производства машиностроительных предприятий, занятых на работах с ОВПФ (на конец 2020 года)

напряженность; химический

аэрозоли преимущественно фиброгенного действия; 23,6

вибрация; 8,6

напряженность;

3,7

химический фактор; 5,5

биологический

гЬяк-ХПП' 1 5

излучение; 0,1

Рисунок 1.2 - Процент операторов самоходных машин, занятых на работах с ОВПФ (на

конец 2020 года)

Одним из основных факторов, определяющих условия труда операторов металлургических кранов, выступает повышенная температура воздуха и поверхностей, особенно в летнее время года. Наличие данного фактора определяется эксплуатацией плавильных печей высокой мощности, являющихся источниками теплового излучения, и, собственно, самим расплавленным металлом. Кроме того, на температуру воздуха в металлургических цехах машиностроительных предприятий влияет излучение от шлака и агломерата [21].

Помимо повышенной температуры воздуха на операторов металлургических кранов непосредственно воздействует и тепловое излучение, вызывая ощутимую влагопотерю у работников в течение всего рабочего дня. Кроме влагопотери у операторов наблюдается истощение организма вследствие интенсивного расхода солей, белков и витаминов [1, 30].

Работа операторов металлургических кранов связана с нахождение в замкнутом ограниченном пространстве кабины в течение продолжительного времени, поэтому данный факт усугубляет действие параметров микроклимата. Под воздействием теплового излучения поверхности стенок кабины нагреваются и, аккумулируя тепло, в свою очередь становятся новыми источниками излучения. Смотровые проемы, обычно защищенные одинарным

остеклением, пропускают значительную долю теплового излучения. В результате облученность рабочего места оператора металлургического крана при недостаточно эффективно организованных средств теплозащиты, вентиляции и кондиционирования может достигать 2300 Вт/м2, воздух внутри кабины может нагреваться до 44 °С и более при температуре снаружи около 38-39 °С. Температура внутренней поверхности стенок может составлять до 48 °С, остекления - 40-60 °С, пола - 60 °С, наружной поверхности стенок - 70 °С (таблица 1.1) [3, 4, 28, 40, 82].

Таблица 1.1 - Тепловая характеристика кабины металлургического крана

Расстояние до источника излучения / высота над уровнем пола, м Тепловое облучение, Вт/м2 Температура источника, °С Температура внутри кабины, °С

стенок оператора воздуха стенок

10 5500-9200 1900-2700 900 43-45 48

Эксплуатация плавильных печей, машин для литья под давлением, газового оборудования может приводить к повышению концентрации в воздухе вредных веществ, в частности угарного газа. В добавок в воздух рабочей зоны сталеплавильных цехов через неплотности может проникать сернистый газ, особенно от оборудования, работающего на мазуте. При некоторых видах производств на работников могут воздействовать выделяющиеся пары легирующих добавок и углеводородов.

В цехе в результате работы шихтового участка наблюдается повышенная концентрация пыли, в основном оксида кремния (БЮ2, 20-70 % от всей массы пыли), оксида железа (Бе203, до 50 % от всей массы пыли). Пыль возникает и в процессе выпуска стали из печи и заливки ее в изложницы. В этом случае выделяется углерод, являющийся источником появления графитной пыли.

Помимо всего прочего, операторы металлургических кранов достаточно длительно находятся в контакте с источниками шума. В некоторых случаях уровень звукового давления может превышать санитарно-гигиенический

норматив на 20 дБ и более. Шум в литейных цехах машиностроительных предприятий является высокочастотным.

Условия труда операторов мобильных самоходных машин в целом схожи с описанными выше условиями труда операторов технологических машин, однако факторы, определяющие их, имеют несколько иную природу. Перечислим основные факторы при работе мобильных машин [23, 55]:

1) Температура воздуха и поверхностей. Период эксплуатации самоходной техники в Российской Федерации длится круглый год чуть ли не во всех климатических поясах, поэтому диапазон внешних температур, воздействующих на кабины, может варьироваться от +45 °С до -20 °С. При этом в летний период температура ограждающих поверхностей кабин может нагреваться более 50 °С, а температура воздуха внутри кабин - на 10-20 °С свыше допустимой величины. Все это отягощается длительным пребыванием операторов внутри замкнутых кабин на протяжении всего восьмичасового рабочего дня [30, 52, 53].

2) Запыленность воздуха. Количество пыли, попадаемое внутрь кабин самоходных машин напрямую зависит от выполняемых операций: наиболее пылеобразуемыми являются работа зерноуборочных и кормоуборочных комбайнов (более 100 мг). Основной путь проникновения пыли внутрь кабины - через щели и неплотности за счет нагнетания, создаваемого ветром и разницей между давлениями воздуха снаружи и внутри кабины. В летний период высокая запыленность воздуха внутри кабины поддерживается за счет открытых с целью снижения температуры воздуха окон и дверей. Попадая в кабину, пыль осаждается и собирается на поверхностях конструктивных элементов, а в процессе работы под воздействием общей вибрации она подымается в воздух и способна образовывать значительные концентрации в зоне дыхания оператора.

3) Химические вещества в воздухе. На операторов самоходных машин в процессе работы могут воздействовать химические вещества различной степени токсичности, например, образующиеся при сгорании топлива

выхлопные газы или применяемые в процессе интенсификации растениеводства пестициды и химические удобрения. Выхлопные газы, а именно их наиболее токсичный компонент - угарный газ, могут проникать в кабину через устройства вентиляции и кондиционирования при сильном встречном ветре, либо при утеплении двигателя зимой. Концентрация угарного газа в зоне дыхания оператора может достигать 100 мг/м3, что в 5 раз превышает ПДК. Пестициды и химические удобрения наоборот, более опасны летом, когда под воздействием высокой температуры их концентрация в воздухе и токсичность возрастает в разы.

4) Шум. В конструкциях самоходных машин основным источником шума выступает двигатель, поэтому уровень шума внутри кабины напрямую зависит от ее близости к источнику. Шум от двигателя вследствие неравномерной нагрузки является непостоянным колеблющимся во времени. Общий уровень шума при этом складывается из величин составляющих шума, которые ввиду колебаний нагрузки меняются неравномерно. Помимо этого, дополнительно существует внешний шум от выхлопа двигателя, который в совокупности с неудовлетворительной звукоизоляцией кабины создает значительные превышения допустимого уровня на рабочем месте операторов (на 10-15 дБА) [50].

5) Вибрация. Двигатели самоходных машин, обеспечивая высокую мощность, дополнительно являются источником общей вибрации. Особенно часто ее превышение наблюдается в кабинах гусеничной техники, так как гусеница выступает как менее совершенный виброгаситель нежели стандартное колесо. Кроме того, подвеска сидений на таких машинах нередко оставляет желать лучшего [50].

6) Тяжесть труда. Работа операторов самоходных машин характеризуется в основном рациональной рабочей позой. Но в то же время в некоторых ситуациях, например, при произведении высокоточных операций, при неправильной регулировке положения сиденья относительно органов управления или при неверном выборе ориентира движения оператор занимает

вынужденную без возможности смены положения рабочую позу, отличающуюся статическим напряжением.

1.2 Профессиональные заболевания операторов металлургических кранов и самоходных машин при воздействии нагревающего

микроклимата

Как показывает практика, описанные выше факторы зачастую выступают инициаторами заболеваемости среди операторов технологических и мобильных машин. В первую очередь - это заболевания, возникающие в результате воздействия нагревающего микроклимата. К таким относятся заболевания, условно относящиеся к простудным - ОРЗ, ангина, пневмония. Возникновение данных заболеваний связано с перегревом организма на фоне нерационально организованных систем вентиляции и кондиционирования кабин [67].

Другими специфическими заболеваниями при воздействии микроклимата являются заболевания периферийной нервной системы. К этой группе заболеваний относят радикулит шейного отдела позвоночника, невриты и невралгии верхних конечностей. Данные заболевания также возникают в результате резких изменений параметров микроклимата.

Операторы металлургических кранов больше, чем представители других профессий, подвержены риску возникновения заболеваний сердечнососудистой системы, желудочно-кишечного тракта, гнойничковых заболеваний кожи.

Высокий уровень заболеваний желудочно-кишечного тракта можно объяснить большим количеством потребляемой питьевой воды, компенсирующей значительные потери влаги, особенно в летнее время, что приводит к снижению барьерной функции желудочного сока.

Значительная распространенность гнойничковых заболеваний кожи среди операторов металлургических кранов и мобильных машин связано с ее

постоянным контактом с пылью сырьевых материалов и выхлопными газами, мацерацией вследствие обильного потоотделения в условиях повышенных температур, потертостями в местах соприкосновения с грубой (войлочной, брезентовой) спецодеждой и микротравматизацией [1, 27].

Инфракрасное излучение часто может вызывать помутнения в хрусталике, называемые катарактой рабочих горячих цехов, или тепловой катарактой. Поглощение инфракрасного излучения хрусталиком, роговой оболочкой и пигментом радужки приводит к нагреву тканей, способствующему развитию катаракты [67].

Процентное распределение заболеваний операторов технологических и мобильных машин, возникающих при воздействии нагревающего микроклимата, представлено на рисунке 1.3.

заболевания желудочно кишечного тракта

6%

заболевания сердечнососудистой системы 16%

заболевания кожи 6%

тепловая катаракта 6%

простудные заболевания 46%

заболевания периферийной нервной системы 20%

Рисунок 1.3 - Профессиональные заболевания операторов технологических и мобильных машин при воздействии нагревающего микроклимата

Таким образом, видна наибольшая распространенность среди операторов технологических и мобильных машин простудных заболеваний (46 %), заболеваний периферийной (20 %) и сердечно-сосудистой (16 %) систем.

1.3 Выводы по первой главе

В первой главе раскрыта связь условий труда операторов технологических и мобильных машин с вредными и опасными производственными факторами, описано влияние ограниченных пространств кабин на безопасность труда операторов.

Приведены диаграммы, показывающие воздействие разнородных по природе ОВПФ на оператора. Наравне с шумом, вибрацией и запыленностью значительное место занимает такой фактор, как недопустимые параметры микроклимата на рабочем месте.

Ограниченные пространства кабин (закрытые рабочие места), недостаточно эффективно организованные вентиляция и кондиционирование, а также близкое расположение мощных источников теплового излучения способствуют возникновению неблагоприятной терморадиационной обстановки и как следствие ухудшению условий труда операторов.

Условия труда оператора крана и комбайна, по сути, мало чем отличаются от условий труда сталевара, находящегося в условиях нагревающего микроклимата и воздействия высоких уровней теплооблученности.

Поэтому решение поставленных в диссертации задач актуально.

2 ОБЗОР И РЕАЛИЗАЦИЯ ИЗВЕСТНЫХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ТЕПЛОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К КАБИНАМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И МОБИЛЬНЫХ МАШИН

2.1 Расчет теплового облучения кабин технологических машин от искусственных источников теплоты

Одним из известных и наиболее распространенных методов определения терморадиационного режима рабочих мест, подвергающихся воздействию технологического оборудования (искусственных источников теплоты), является метод построения эпюр теплового облучения. Эпюра теплового облучения - плоскостная векторная диаграмма, отображающая пути распространения и величину лучистой энергии вблизи источника излучения (эпюра излучения) или непосредственно на самом объекте, подвергающемся облучению (эпюра облучения). Эпюры, в основном, изображаются в вертикальной и горизонтальной плоскости. В итоге, при помощи эпюр теплового облучения можно выразить количественные характеристики (интенсивность теплового излучения Е, Вт/м2) и направление лучистых потоков от различных тепловых источников, что так важно при проектировании средств тепловой защиты рабочих мест [3, 4].

Недостатком этого инженерного метода является невысокая точность, объясняющаяся тем, что источники излучения рассматриваются как точечные, а при построении расчетных схем в 3Э плоскостях высока вероятность ошибок и неточностей.

2.1.1 Источники и характеристики тепловых излучений

Для построения эпюры теплового облучения технологической машины в вертикальной плоскости (кабины металлургического крана) рассмотрим условия его эксплуатации. Например, основными источниками теплового

излучения на участке дуговой сталеплавильной печи электросталеплавильного цеха (далее - ДСП ЭСПЦ) ПАО «ТАГМЕТ» (г. Таганрог) выступает печь ДСП-150 и ее конструктивные элементы, а также находящееся в непосредственной близости от нее оборудование (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 - Спецификация оборудования ЭСПЦ (вид сверху): 1 - сыпучие материалы; 2 - газоход ДСП-150; 3 - свод ДСП-150; 4 - водоохлаждаемые трубы свода; 5 - графитовые

электроды; 6 - электрододержатель; 7 - трансформатор 110 МВА; 8 - пультовая; 9 -шлаковоз; 10 - скраповоз; 11 - колодцы резервных электродов; 12 - сталевоз; 13 - стенд нагрева; 14 - камера дожигания CO; 15 - шумозащитный экран; 16 - рабочая площадка

Наибольшая температура излучения, согласно технологическому процессу, наблюдается у рабочего окна печи, когда оно открывается на 28 минут в процессе удаления шлака (ТА1 = 1953 К). В закрытом состоянии рабочее окно охлаждается благодаря теплоотводящим экранам и имеет температуру излучения ТА1' = 573 К.

Другим источником теплового излучения является газоход печи ДСП-150, а именно его регулируемый разрыв газового потока (300-400 мм), температура излучения которого составляет ТА = 1473 К.

Наконец, открытое пламя, образующееся при раскрытии свода печи в процессе завалки металлургическим краном, характеризуется температурой излучения, аналогичной наблюдающейся у открытого рабочего окна (ТА1 = 1953 К). В целом же температура поверхностей печи, охлаждаемых теплоотводящими экранами, составляет 309 К (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 - Распределение температур в источнике излучения (ДСП-150)

Построение эпюры теплового облучения технологической машины в горизонтальной плоскости (кабины автопогрузчика) также основано в первую очередь на идентификации источников теплового излучения. К примеру, на участке алюминиевого литья (далее - УАЛ) литейного цеха ОАО «АМК» (г. Аксай) к ним относятся две пламенных отражательных печи емкостью 10 т. Максимальная температура под сводом, согласно технической характеристики печи, составляет 1223 К.

При наблюдаемых температурах источников передача теплоты осуществляется преимущественно за счет длинных инфракрасных лучей с длинной волны 1,2-1,9 мкм. Кроме того, источники, температура которых выше 773 К, имеют в своем спектре излучения также видимые и даже ультрафиолетовые лучи.

Таким образом, в дальнейших расчетах терморадиационного режима кабин металлургического крана и автопогрузчика будут учтены конструктивные особенности источников излучения и крайне неравномерный характер распределения температур. При этом необходимо также учесть время действия источников с открытым пламенем, которое определяется требованиями технологического процесса.

2.1.2 Составление расчетных схем теплового облучения

Кабины металлургического крана и автопогрузчика представляют собой закрытые рабочие места, поэтому при построении эпюры их теплового облучения величины рассчитанных интенсивностей в контрольных точках В откладываются по нормали к поверхности. Концы построенных отрезков соединяются плавной кривой. Так как кабины подвергается воздействию одновременно нескольких источников теплового излучения, при построении эпюры необходимо учитывать принцип наложения потоков - в любой точке В облучаемой поверхности возникает облученность от каждого источника в отдельности [3, 4].

Например, для точечных источников с температурами ТА1 = 1953 К (при открытом своде печи ДСП-150 в течение 5-10 минут по требованиям технологического процесса), Таг = 573 К (при закрытом своде печи) и Та2 = 1473 К (от газохода печи) интенсивности теплового излучения определяются следующим образом, Вт/м2:

= В*. (ВА1') . (21)

п(r1;zcosф1

Е - ЕА2

2 п(r2)2cosф2' (22)

где г. и г2 - расстояния от источника излучения до объекта облучения, м; ф.

и ф2 - углы между нормалью и направлением к источнику излучения; ЕА1 и

ЕА2 - интенсивности источников излучения, Вт/м2 [85]:

еа1 = £С°

(■^А!) ■ (2.3)

(100/ '

=£С° (М' (24)

еа2 \100

где £ - степень черноты источника излучения; С° - коэффициент излучения абсолютно чёрного тела, Вт/(м2-К4), С° = 5,67.

Так как Ев = Е1 + Е2, получаем суммарную интенсивность облучения в точке В от двух источников излучения А, Вт/м2 [14, 32, 46]:

£С°

Ев = —° п

'ТА1\4 1 ЛА2у 1

000/ (Г^2со5ф1 + (100) (r2)2cosф2

(2.5)

Для определения величины теплового потока, прошедшего через стенку кабины и действующего непосредственно на оператора (ЕВ), необходимо вычислить приведенную степень черноты, характеризующую степень снижения теплового потока, и умножить на значение теплового облучения стенки кабины, рассчитанного по формуле (2.5):

1

Ев = 1-1--Ев,

В 1 + 1-1 В (26)

££

1

где £1 - степень черноты материала стенки [3, 4, 14, 18].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Масленский Виктор Валерьевич, 2021 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Ажаев А.Н. Физиолого-гигиенические аспекты действия высоких и низких температур. — М.: Наука, 1979. — 258 с.

2. Ахмедзянов Д.А., Кишалов А.Е. Верификация расчета процесса теплообмена в программном комплексе ANSYS CFX // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. — 2009. — №. 2.

— С. 226-232.

3. Бабалов А.Ф. Локализация излучений в горячих цехах. — М: Металлургиздат, 1960. — 112 с.

4. Бабалов А.Ф. Промышленная теплозащита в металлургии. — М.: Металлургия, 1971. — 360 с.

5. Балоболкин А.Н. Установка для очистки и кондиционирования воздуха в кабинах горных машин, применяемых в карьерах Средней Азии / А.Н. Балоболкин, В.И. Соковнин, Р.Б. Алмаев; Ин-т науч.-техн. информации и пропаганды Госплана УзССР. — Ташкент: [б. и.], 1969. — 10 с.

6. Блох А.Г. Основы теплообмена излучением / Под ред. д-ра техн. наук проф. А.М. Гурвича. — Москва; Ленинград: Госэнергоиздат, 1962. — 331 с.

7. Богословский В.Н. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. — 4-е изд., перераб. и доп.

— М.: Стройиздат, 1992. — 319 с.

8. Богословский В.Н. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение / В.Н. Богословский, О.Я. Кокорин, Л.В. Петров. — М.: Стройиздат, 1985. — 367 с.

9. Богословский В.Н. Тепловой режим здания / В.Н. Богословский. — М.: Стройиздат, 1979. — 247 с.

10. Богословский В.Н. Теплофизика аппаратов утилизации теплоты систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха / В.Н. Богословский, М.Я. Поз. — М.: Стройиздат, 1983. — 320 с.

11. Бородина Е.С., Кочетов О.С. Расчет систем кондиционирования воздуха с применением теплообменных аппаратов // Наука и современность.

— 2014. — № 27. — С. 147-152.

12. Борухова Л.В., Шибеко А.С. Совершенствование методики расчета теплопоступлений через светопрозрачные конструкции и рекомендации по их уменьшению // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. — 2016. — № 1. — С. 65-78.

13. Брамсон М.А. Инфракрасное излучение нагретых тел. — М.: Наука, 1964. — 280 с.

14. Булыгин Ю.И., Масленский В.В., Попов Д.С., Любецкая Н.А., Трюхан А.В. Моделирование терморадиационной картины «горячего» цеха в программном комплексе ANSYS FluidFlow (CFX) и разработка вариантов теплозащиты работников // Инновационные технологии в науке и образовании: сб. тр. VII Междунар. науч.-практ. конф. — Ростов н/Д: Изд-во ДГТУ-Принт, 2019. — С. 260-265

15. Булыгин Ю.И., Щекина Е.В., Масленский В.В. Разработка элементов системы нормализации микроклимата в кабине зерноуборочного комбайна TORUM // Безопасность техногенных и природных систем. — 2019.

— № 2. — С. 2-12.

16. Гавриченко А.И. Оценка суммарного количества тепла, поступающего в кабину мобильной машины, и эффективности средств ее теплозащиты / А.И. Гавриченко, А.Н. Шаповалов // Строительные и дорожные машины. — 2011. — № 2. — С. 34-35.

17. Гамбург П.Ю. Расчет солнечной радиации в строительстве: Учет тепла, вносимого солнечной радиацией. — (2-е изд., испр. и доп.). — Москва: Стройиздат, 1966. — 140 с.

18. Глушков Л.А. Защита от перегревов в горячих цехах металлургических заводов. — Москва: Металлургиздат, 1963. — 215 с.

19. Голованчиков А.Б. Моделирование гидродинамических и тепловых процессов в двухтрубном теплообменнике: монография / А.Б. Голованчиков, С. Б. Воротнева; ВолгГТУ. — Волгоград, 2015. — 158 с.

20. Гольдштик М.А. Вихревые потоки / М.А. Гольдштик. — Новосибирск: Наука, 1981. — 336 с.

21. Горская Т.В., Потоцкий Е.П. Оценка условий труда в металлургических цехах с учетом совокупного воздействия факторов // Металлург. — 2006. — № 4. — С. 29-32.

22. ГОСТ ИСО 14269-2-2003 Тракторы и самоходные машины для сельскохозяйственных работ и лесоводства. Окружающая среда рабочего места оператора. Часть 2. Метод испытаний и характеристики систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200044533.

23. Гусева С.В. Исследование и улучшение микроклимата в кабине зерноуборочного комбайна: дис. канд. тех. наук / С.В. Гусева. — М., 1974. — 170 с.

24. Емельянов А.Л. Энергоэффективные транспортные системы кондиционирования воздуха: автореферат дис. ... доктора технических наук: 05.04.03 / Емельянов Анатолий Леонович; [Место защиты: С.-Петерб. нац. исслед. ун-т информац. технологий, механики и оптики]. — Санкт-Петербург, 2016. — 32 с.

25. Зарубина Л.П. Теплоизоляция зданий и сооружений. Материалы и технологии / Л.П. Зарубина. — 2-е изд. — Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2013. — 406 с.

26. Корончик Д.А. Обеспечение допустимых параметров производственного микроклимата участков повышенной загазованности машиностроительных предприятий: дис. канд. техн. наук / Д.А. Корончик. — Ростов н/Д, 2013. — 161 с.

27. Косарев В.В., Бабанов С.А. Профессиональные болезни: Учеб. пособие. — М.: Вузовский учебник: ИНФРА-М, 2011. — 252 с.

28. Кувшинов Ю.Я. Теоретические основы обеспечения микроклимата помещения / Ю. Я. Кувшинов. — М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2004. — 103 с.

29. Кузнецов Г.В., Половников В.Ю. Численный анализ влияния радиационного теплообмена на тепловые режимы и тепловые потери // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. — 2011. — № 5-6. — С. 12-20.

30. Кулаков К.Ю., Егорова Е.М. Влияние изменений параметров микроклимата на самочувствие человека и эксплуатационные характеристики строительных конструкций. — E-Scio. — № 5 (32). — 2019. — С. 248-254.

31. Лапин Ю.В. Внутренние течения газовых смесей / Ю.В. Лапин, М.Х. Стрелец. — М.: Наука, 1989. — 368 с.

32. Любецкая Н.А., Богданова И.В., Булыгин Ю.И. Оценка класса условий труда по интенсивности теплооблученности методом эпюр при изменении схемы расположения технологического оборудования // Безопасность техногенных и природных систем. — 2020. — № 1. — С. 2-7.

33. Маслов Е.И. Снижение загазованности и достижение допустимых параметров производственного микроклимата участков обкатки и ремонта машин: дис. канд. тех. наук / Е.И. Маслов. — Ростов н/Д, 2011. — 183 с.

34. Масленский В.В., Булыгин Ю.И. Конечно-элементный анализ параметров микроклимата в кабине металлургического крана // Безопасность техногенных и природных систем. — 2021. — № 1. — С. 10-20.

35. Масленский В.В., Булыгин Ю.И. Определение оптимальных параметров климатической системы кабины литейного мостового крана на стадии ее проектирования // Инновационные технологии в машиностроении: сб. тр. XI Междунар. науч.-практ. конф. — Томск: Изд-во ТПУ, 2020. — С. 137-140.

36. Масленский В.В., Булыгин Ю.И., Павликов А.В. Применение солнечных карт для выбора рациональной формы затеняющего устройства кабины трактора // Инновационные технологии в науке и образовании: сб.

науч. тр. VIII Междунар. науч.-практ. конф. — Ростов н/Д: Изд-во ДГТУ-Принт, 2020. — С. 84-88.

37. Масленский В.В., Булыгин Ю.И. Улучшение микроклимата в кабине литейного мостового крана // Дальневосточная весна - 2020: материалы 18-й Междунар. науч-практ. конф. по проблемам экологии и безопасности. — Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВО «КнАГУ», 2020. — С. 129-131.

38. Масленский В.В., Булыгин Ю.И. Установление класса условий труда оператора литейного мостового крана за счет моделирования полей теплового облучения и температуры // Экология и безопасность в техносфере: современные проблемы и пути решения: сб. тр. Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов. — Томск: Изд-во ТПУ, 2020. — С. 176-179.

39. Масленский В.В., Булыгин Ю.И., Щекина Е.В. Разработка элементов системы нормализации микроклимата в кабине зерноуборочного комбайна TORUM // Актуальные проблемы науки и техники. 2019: материалы нац. науч.-практ. конф. — Ростов н/Д: ДГТУ, 2019. — С. 157-158.

40. Масленский В.В., Булыгин Ю.И., Щекина Е.В. Прогнозирование профессионального риска ущерба здоровью работающих в контакте с ведущими вредными факторами литейного производства // Экология и безопасность в техносфере: современные проблемы и пути решения: сб. тр. Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов — Томск: Изд-во ТПУ, 2018. — С. 305-309.

41. Масленский В.В., Булыгин Ю.И. Энергетическая эффективность вариантов солнцезащиты кабины трактора // Актуальные проблемы науки и техники. 2020: материалы нац. науч.-практ. конф. — Ростов н/Д: ДГТУ, 2020. — С. 301-303.

42. Масленский В.В., Булыгин Ю.И. Эффективность солнцезащиты кабины мобильной сельскохозяйственной машины // Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса: юбилейный сб. науч.

тр. XIII Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 90-летию ДГТУ (РИСХМ): в 2-х т. Т. 2. — Ростов н/Д: ДГТУ-Принт, 2020. — С. 28-31.

43. Масленский В.В., Павликов А.В. Информационные технологии для подбора системы климат-контроля кабины металлургического крана // Интеллектуальные технологии и проблемы математического моделирования: тезисы докладов III Всерос. науч. конф. — Ростов н/Д: ДГТУ, 2020. — С. 68.

44. Масленский В.В. Экспериментальные исследования и математическое моделирование тепловых процессов на участке дуговой сталеплавильной печи // Инженерный вестник Дона. - 2021. - № 8. - URL: http: //www. ivdon.ru/ru/magazine/archive/n8y2021/7127.

45. Месхи Б.Ч., Булыгин Ю.И., Легконогих А.Н., Гайденко А.Л. Математическое и компьютерное моделирование формирования параметров производственной среды в целях проектирования и оптимизации систем вентиляции помещений // Вестник Донского государственного технического университета. — 2014. — Т. 14. — № 2 (77). — С. 46-55.

46. Месхи Б.Ч., Булыгин Ю.И., Масленский В.В., Лоскутникова И.Н. Оценка терморадиационного режима рабочего места крановщика с целью обоснованного выбора климатической системы кабины металлургического крана // Безопасность труда в промышленности. — 2021. — № 2. — С. 7-14.

47. Месхи Б.Ч., Булыгин Ю.И., Масленский В.В. Расчет и выбор климатической системы для кабины зерноуборочного комбайна TORUM // Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса: сб. науч. тр. XII Междунар. науч.-практ. конф. — Ростов н/Д: Изд-во ДГТУ-Принт, 2019. — С. 653-657.

48. Месхи Б. Ч., Булыгин Ю. И., Щекина Е. В., Медведев А. В. Использование метода построения эпюр облучения на стадии проектирования и реконструкции термических цехов по критериям безопасности // Безопасность труда в промышленности. — 2018. — № 12. — С. 16-22.

49. Месхи Б.Ч., Маслов Е.И., Соловьёв А.Н., Булыгин Ю.И., Корончик Д.А. Математическое и экспериментальное моделирование процессов

распространения оксидов углерода и избытков теплоты в газовоздушной среде помещения // Вестник Донского гос. техн. ун-та. — 2011. — Т. 11. — №2 6 (57). — С.862-874.

50. Месхи Б.Ч. Улучшение условий труда операторов комбайнов за счет снижения шума и вибрации: дис. канд. тех. наук / Б.Ч. Месхи. — Ростов н/Д, 1999. — 132 с.

51. Методические рекомендации по определению теплофизических комфортных условий работы операторов строительных и дорожных машин / Всесоюз. н.-и. и проект. ин-т труда в стр-ве; [Разраб. В. Н. Евстифеев и др.]. — М.: ВНИПИтруда, 1983. — 23 с.

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

53. Михайлов М.В. Улучшение условий и охраны труда операторов сельскохозяйственных машин с обоснованием методов выбора параметров микроклимата в кабинах и средств его обеспечения: автореферат дис. ... доктора технических наук: 05.26.01 / Науч.-производ. объед. по с.-х. машиностроению. — Москва, 1991. — 52 с.

54. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. — Изд. 2-е, стереотип. — М.: «Энергия», 1977. — 344 с.

55. Новикова Т.А., Райкин С.С., Буянов Е.С., Спирин В.Ф., Рахимов Р.Б. Условия труда как факторы профессионального риска функциональных нарушений у механизаторов сельского хозяйства // Анализ риска здоровью. — 2014. — № 2. — С.48-53.

56. Об утверждении Методики проведения специальной оценки условий труда, Классификатора вредных и (или) опасных производственных факторов, формы отчета о проведении специальной оценки условий труда и инструкции по ее заполнению [Электронный ресурс]: Приказ Министерства труда и социальной защиты РФ от 24 января 2014 г. № 33н. — Доступ из справ.-правовой системы «Техэксперт».

57. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости / С. Патанкар. — М.: Энергоатомиздат, 1984. — 152 с.

58. Поз М.Я. Расчёт параметров воздушных потоков в вентилируемых помещениях на основе «склейки» течений / М.Я. Поз, Р.Д. Кац, А.И. Кудрявцев // Воздухораспределение в вентилируемых помещениях зданий. — М.: 1984. — С. 26-51.

59. Позин Г.М. Основы расчета тепловоздушного режима производственных помещений с механической вентиляцией: автореферат дис. доктора технических наук: 05.23.03. — Санкт-Петербург, 1991. — 52 а

60. Полежаев В.И. Математическое моделирование тепломассообмена на основе уравнений Навье-Стокса / В.И. Полежаев, А.В. Бунэ, Н.А. Верезуб. — М.: Наука, 1987. — 272 с.

61. Полушкин В.И. Основы аэродинамики воздухораспределения в системах вентиляции и кондиционирования воздуха / В.И. Полушкин. — Л.: ЛГУ, 1978. — 135 с.

62. Пособие 2.91 к СНиП 2.04.05-91. Расчет поступления теплоты солнечной радиации в помещения.

63. Пульман В.М. Теплозащита промышленных зданий / В.М. Пульшан. — Киев: Госстройиздат УССР, 1964. — 163 с.

64. Развитие систем кондиционирования воздуха в кабинах самоходных машин: Обзор / Науч. ред. — канд. техн. наук. Л. Барастов. — Москва: [б. и.], 1972. — 47 с.

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

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

67. Самыкина Е.В., Самыкин С.В. Влияние нагревающего микроклимата как приоритетного фактора риска развития профессиональной патологии // Вестник медицинского института «Реавиз»: реабилитация, врач и здоровье. — 2017. — № 5 (29). — С. 144-147.

68. Сотников А.Г. Системы кондиционирования и вентиляции с переменным расходом воздуха / А.Г. Сотников. — Л.: Стройиздат, 1984. — 148 с.

69. Сушкевич Т.А. Математические модели переноса излучения / Т.А. Сушкевич. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. — 661 с.

70. Табунщиков Ю.А. Расчёты температурного режима помещения и требуемой мощности для его отопления или охлаждения / Ю.А. Табунщиков. — М.: Стройиздат, 1981. — 67 с.

71. Табунщиков Ю.А. Энергоэффективные здания / Ю. А. Табунщиков, М.М. Бродач, Н.В. Шилкин. — М.: АВОК-пресс, 2003. — 192 с.

72. Талиев В.Н. Аэродинамика вентиляции / Талиев В.Н. — М.: Стройиздат, 1979. — 295 с.

73. Терехов В.И. Исследование воздушной среды в кабинах торфяных погрузочных кранов и разработка системы кондиционирования воздуха для улучшения условий труда машинистов торфяных машин: Автореф. дис. на соиск. учен. степени канд. техн. наук: (05.26.01) / Калинин. политехн. ин-т. — Калинин: [б. и.], 1977. — 23 с.

74. Условия труда, производственный травматизм (по отдельным видам экономической деятельности) [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://rosstat.gov.ru/working_conditions?print=1.

75. Устинов А.С. Моделирование микроклимата кабины транспортного средства / А.С. Устинов, Е.А. Питухин, И.К. Савин // Вестник МАХ. — 2007. — № 3. — С. 19-22.

76. Устройства солнцезащитные зданий. Правила проектирования [Электронный ресурс]: СП 370.1325800.2017. — Доступ из справ.-правовой системы «Техэксперт».

77. Хомякова О.П. Оптимизация теплозащиты трубопроводов и оборудования тепловых сетей: автореферат дис. ... кандидата технических наук: 05.14.04 / Хомякова Ольга Павловна; [Место защиты: Сарат. гос. техн. ун-т]. — Саратов, 2007. — 20 с.

78. Шеремет М.А. Математическое моделирование нестационарных режимов тепломассопереноса в элементе электронной техники / М.А. Шеремет, Н.И. Шишкин // Вестник Томского гос. ун-та. — 2011. — Т. 3. — № 2. — С. 124-131.

79. Шилклопер, С.М. Эффективность систем кондиционирования воздуха кабин сельскохозяйственных и строительно-дорожных машин: диссертация ... кандидата технических наук: 05.23.03. — Москва, 1985. — 319 с.

80. Эльтерман В.М. Вентиляция химических производств. — М.: Химия, 1980. — 284 с.

81. Эльтерман В.М. Охрана воздушной среды на химических и нефтехимических предприятиях. — М.: Химия, 1985. — 160 с.

82. Эрман И.М. Основы гигиены производственного микроклимата в горячих цехах / Под ред. проф. Е. Ц. Андреевой-Галаниной. — Ленинград: Медицина. Ленингр. отд-ние, 1964. — 264 с.

83. Ясинский Ф.Н. О решении уравнения Навье-Стокса в переменных «функция тока - вихрь» на многопроцессорной вычислительной машине с использованием системы CUDA / Ф.Н. Ясинский, А.В. Евсеев // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. — 2010. — Вып. 3. — С. 73-75.

84. Besik Meskhi, Yuri Bulygin, Ekaterina Shchekina, and Viktor Maslensky Elements of the normalization system of microclimate in the cabin of grain mandy combine TORUM // IOP Conference Series: Earth and Environmental

Science. — 2019. — Vol. 403. — Article 012089. doi:10.1088/1755-1315/403/1/012089.

85. Bulygin Yu.I., Azimova N.N., Kuptsova I.S., Popov D.S., and Maslensky V.V. Calculation of working spaces irradiation in the steel-melting plant of PJSC «TAGMET» at its reconstruction by the method of construction of epyures of irradiation // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. — 2019. — Vol. 224. — Article 012052. doi:10.1088/1755-1315/224/1/012052.

86. Bulygin Y.I., Koronchik D.A., Legkonogikh A.N., Zharkova M.G., Azimova N.N. Physical and theoretical models of heat pollution applied to cramped conditions welding taking into account the different types of heat // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. — 2017. — Article 012015.

87. Chandrasekhar S. Radiative Transfer. — London, Oxford: Clarendon Press, 1950. — 405 p.

88. Gritskevich M.S., Garbaruk A.V., Schütze J., Menter F.R. Development of DDES and IDDES formulations for the k-® shear stress transport model // Flow, Turbulence and Combustion. — 2012. — Vol. 3. — C. 431-449.

89. Hanel B. Beitrag zur Berechnung von Freistrahlenmiterhohten Anfangsturbulenz / Luft- und Kaltetechnik. — 1997. — Vol. 4. — P. 193-197.

90. Howell J.R. Thermal radiation heat transfer / Robert Siegel, John R. Howell. — 3. ed. — Washington etc.: Hemisphere publ. corp., Cop. 1992. — XVIII, 1072 p.

91. Launder B.E., Spalding D.B. Lectures in Mathematical Models of Turbulence Academic Press, London, England. 1972.

92. Menter F.R., Lechner R., Matyushenko A. Development of a generalized k-® two-equation turbulence model // Notes on Numerical Fluid Mechanics. — 2020. — Vol. 142. — P. 101-109.

93. Menter F.R. Review of the shear-stress transport turbulence model experience from an industrial perspective // International Journal of Computational Fluid Dynamics. — 2009. — Vol. 23 (4). — P. 305-316.

94. Modest M.F. Radiative Heat Transfer, 3rd ed.; Academic Press: New York, 2013.

95. Nielsen Peter V. Berechnung der Luftbewegung in einem zwangsbelüfteten Raum. - Gesundheits-Ingenieur. — 1973. — Vol. 10. — P. 299302.

96. Patankar S. Numerical Heat Transfer and Fluid Flow / S. Patankar. — 1980. — NY. — 273 p.

97. Raithby G.D., Chui. E.H. A Finite-Volume Method for Predicting a Radiant Heat Transfer in En-closures with Participating Media // Heat Transfer. — 1990. — Vol. 112. — P. 415-423.

98. Siegel R., Howell J.R. Thermal Radiation Heat Transfer, Hemisphere Publishing Corporation, Washington DC. 1992.

99. Smirnov P.E., Menter F.R. Sensitization of the SST turbulence model to rotation and curvature by applying the Spalart-Shur correction term // Journal of Turbomachinery. — 2009. — Vol. 4. — P. 1-8.

100. Viktor Maslensky, Yuriy Bulygin, Alan Temirkanov, Ekaterina Shchekina, and Inna Loskutnikova Application of solar maps to select a rational shape of the shading device for the tractor cabin // E3S Web of Conferences. — 2020. — Vol. 210. — Article 08009. doi: 10.1051/e3sconf/202021008009.

101. V.V. Maslensky, Yu.I. Bulygin, A.R. Temirkanov and E.V. Shchekina The choice of the method for calculating heat supply from solar radiation to determine the load on the climate system of the cabin of a mobile machine // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. — 2020. — Vol. 1001. — Article 012020. doi: 10.1088/1757-899X/1001/1/012020.

102. Y.I. Bulygin, E.V. Shchekina, V.V. Maslensky, D.S. Popov, and A.V. Tryukhan Modeling of thermal radiation mode of "hot" shops in the software system ANSYS FluidFlow (CFX) and justification of thermal protection methods of the heat treaters // AIP Conference Proceedings. — 2019. — Vol. 2188. — Article 050033. doi: 10.1063/1.5138460.

ПРИЛОЖЕНИЕ

УТВЕРЖДАЮ

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по НИР и ИД ФГБОУ ВО ДГТУ

2020 г.

Директор технического центра ООО «КЗ «Ростсельмаш»

ЧГ. Шанкин

2020 r.

ТЕХНИЧЕСКИ!! AKT ИСПЫТАНИЯ

Настоящий акт составлен в том, что результаты инженерного расчета теплового баланса и выбора параметров климатической системы в программном комплексе Excel используются ООО «КЗ «Ростсельмаш» при разработке климатической системы новой унифицированной кабины зерноуборочных и кормоуборочных комбайнов.

Эффективность оптимизации решений по вентиляции и кондиционированию кабин комбайнов достигнута при использовании математической модели тепломассопереноса, расчета термодинамических параметров и подвижности воздушных потоков, выполненных в программном комплексе ANS YS.

Результаты работы позволят достичь выбора оптимальных параметров элементов климатической системыунифицированной кабины зерноуборочных и кормоуборочных комбайнов и обеспечить комфортную среду для оператора.

Профессор кафедры «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды ФГБОУ ВО ДГТУ,

д.т.н., профессор Ю.И. Булыгин

-

Аспирант кафедры"«Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды» ФГБОУ ВО ДГТУ

В.В. Масленский

Руководитель проекта ООО «КЗ «Ростсельмаш»

М.Ю. Тимофеев .

-QA