vestnikvniizhtВестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВЕСТНИК ВНИИЖТ)RUSSIAN RAILWAY SCIENCE JOURNAL2223-97312713-2560Joint Stock Company "Railway Research Institute"10.21780/2223-9731-2021-80-1-30-34vestnikvniizht-496Research ArticleДругоеMiscellaneousРазработка системы кондиционирования с индивидуальным регулированием температуры и расхода воздуха в купе пассажирского вагонаDevelopment of an air conditioning system with individual regulation of temperature and air flow rate in a compartment of a passenger carСтоякинГ. М.StoyakinG. M.

Стоякин Григорий Михайлович, ведущий инженер по отоплению, вентиляции и кондиционированию

Москва, 115114

Grigoriy M. Stoyakin, Leading Engineer in Heating, Ventilation and Air Conditioning Issues

Moscow, 115114

КостинА. В.KostinA. V.

Костин Александр Владимирович, канд. техн. наук, доцент, кафедра «Теплоэнергетика железнодорожного транспорта»

Москва, 127055

Aleksander V. Kostin, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Department “Heat Power Engineering of Railway Transport”

Moscow, 127055

НауменкоС. Н.NaumenkoS. N.

Науменко Сергей Николаевич, д-р техн. наук, начальник отдела Центра электрификации и теплоэнергетики

Москва, 129626

Sergey N. Naumenko, Dr. Sci. (Eng.), Head of Department of the Center for Electrification and Heat Power Engineering

Moscow, 129626

naumenko.sergey@vniizht.ruОбщество с ограниченной ответственностью «Проектное бюро АПЕКС» (ООО «Проектное бюро АПЕКС»)РоссияLimited Liability Company “Design Bureau APEKS” (LLC “Design Bureau APEKS”)Russian FederationФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский университет транспорта» (ФГАОУ ВО «РУТ» (МИИТ))РоссияFederal State Autonomous Educational Institution of Higher Education “Russian University of Transport” (FGAOU VO “RUT” (MIIT))Russian FederationАкционерное общество «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (АО «ВНИИЖТ»)РоссияJoint Stock Company Railway Research Institute (JSC “VNIIZHT”)Russian Federation2021110420218013034Copyright © Стоякин Г.М., Костин А.В., Науменко С.Н., 20212021Стоякин Г.М., Костин А.В., Науменко С.Н.Stoyakin G.M., Kostin A.V., Naumenko S.N.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.journal-vniizht.ru/jour/article/view/496

Поддержание оптимальных параметров микроклимата в вагоне в пути следования является важнейшим требованием при перевозке пассажиров. В пассажирских вагонах повышенной комфортности поддержание оптимальных параметров микроклимата достигается путем функционирования системы кондиционирования воздуха, обеспечивающей индивидуальное регулирование температуры воздуха в каждом купе. Системы индивидуального регулирования температуры воздуха, применяемые в системах кондиционирования воздуха, разделяют на две группы: активные и пассивные.В статье предлагается к рассмотрению комбинированная активно-пассивная система с раздельной подачей воздуха с более низкой и более высокой по сравнению с поддерживаемой в купе температурой и установкой индивидуальных эжекционных доводчиков, позволяющая повысить эффективность индивидуального регулирования параметров воздуха в купе.Для оценки равномерности распределения температуры и скорости потока воздуха по объему вагона при предлагаемой схеме регулирования проведено трехмерное моделирование распределения этих параметров в купе на базе программного обеспечения Autodesk CFD.Приведенные результаты моделирования свидетельствуют о равномерности распределения температуры и скорости потока воздуха по объему купе, что позволяет охарактеризовать предлагаемую систему как достаточно энергоэффективную, простую в управлении и надежную в эксплуатации.

Maintaining optimal parameters of the microclimate in the car along the route is the most important requirement for the passenger’s travel. In the 1st class passenger cars, maintaining optimal microclimate parameters is achieved through the operation of the air conditioning system, which provides individual regulation of the air temperature in each compartment. Individual air temperature control systems used in air conditioning systems are divided into two groups: active and passive.The article proposes for consideration a combined active-passive system with a separate air supply with a lower and higher temperature compared to the temperature maintained in the compartment and the installation of individual induction terminals, which makes it possible to increase the efficiency of individual regulation of air parameters in the compartment.To assess the uniformity of temperature distribution and air flow rate over the car volume with the proposed control scheme, a three-dimensional modeling of the distribution of these parameters in the compartment was carried out on the basis of Autodesk CFD software.The given simulation results indicate the uniformity of temperature and air flow rate distribution over the compartment volume, which makes it possible to characterize the proposed system as sufficiently energy efficient, easy to operate and reliable in operation.

пассажирский вагонкондиционирование воздухасистема индивидуального регулированияэжекционный доводчиктемпература воздухаскорость воздухаэффективность системыpassenger carair conditioningindividual regulation systeminduction terminalair temperatureair speedsystem efficiencyReferencesСтоякин Г. М., Костин А. В., Науменко С. Н. Пути улучшения характеристик климатических систем пассажирского подвижного состава // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2020. Т. 79. № 1. С. 34–38. DOI: https://dx.doi.org/10.21780/2223-9731-2020-79-1-34-38.Stoyakin G. M., Kostin A. V., Naumenko S. N. Puti uluchsheniya kharakteristik klimaticheskikh sistem passazhirskogo podvizhnogo sostava [Ways to improve characteristics of the climate systems of passenger rolling stock]. Vestnik VNIIZhT [Vestnik of the Railway Research Institute], 2020, Vol. 79, no. 1, pp. 34–38. DOI: https://dx.doi.org/10.21780/2223-9731-2020-79-1-34-38.Стоякин Г. М., Костин А. В. Пути улучшения воздушной среды в пассажирских вагонах // Вопросы технических наук в свете современных исследований: cб. ст. по материалам II–III Междунар. науч.-практ. конф. Новосибирск: СибАК, 2017. № 2–3 (2). С. 5–12.Stoyakin G. M., Kostin A. V. Puti uluchsheniya vozdushnoy sredy v passazhirskikh vagonakh [Ways to improve the air environment in passenger cars]. Voprosy tekhnicheskikh nauk v svete sovremennykh issledovaniy. Cb. st. po materialam II–III Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. [Problems of technical sciences in the light of modern research. Coll. of articles based on the materials of the II–III International scientific and practical conference]. Novosibirsk, SibAK Publ., 2017, no. 2–3 (2), pp. 5–12.Стоякин Г. М., Костин А. В., Науменко С. Н. Пути повышения энергоэффективности климатических систем пассажирских вагонов // Проблемы безопасности на транспорте: cб. ст. по материалам IX Междунар. науч.-практ. конф.: в 2 ч. / под общ. ред. Ю. И. Кулаженко. Гомель: БелГУТ, 2019. Ч. 1. С. 318–320.Stoyakin G. M., Kostin A. V., Naumenko S. N. Puti povysheniya energoeffektivnosti klimaticheskikh sistem passazhirskikh vagonov [Ways to improve the energy efficiency of climatic systems of passenger cars]. Problemy bezopasnosti na transporte. Cb. st. po materialam IX Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. V 2 ch. / pod obshch. red. Yu. I. Kulazhenko [Problems of safety in transport. Coll. of articles based on the materials of the IX International scientific and practical conference, in 2 parts. Edited by Yu. I. Kulazhenko]. Gomel', BelGUT Publ., 2019, Part 1, pp. 318–320.СП 2.5.1198–03. Санитарные правила по организации пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте [Электронный ресурс]: утв. главным государственным санитарным врачом РФ от 3 марта 2003 года: дата введения 3 июня 2003 года: зарегистрировано в Минюсте РФ 1 апр. 2003 г., регистрац. № 4348 (с изменениями на 10 июня 2016 г.). URL: http://doc.rzd.ru (дата обращения: 15.01.2021 г.).SP 2.5.1198–03. Sanitary rules for the organization of passenger transportation by rail. Approved by the chief state sanitary doctor of the Russian Federation on March 3, 2003, date of introduction June 3, 2003, registered in the Ministry of Justice of the Russian Federation on April 1, 2003, reg. no. 4348. URL: http://doc.rzd.ru (retrieved on 15.01.2021) (in Russ.).СП 2.5.2647–10. Санитарные правила по организации пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте. Изменения и дополнения № 2 к СП 2.5.1198–03 [Электронный ресурс]: утв. постановлением главного государственного санитарного врача РФ от 16 июня 2010 г. № 68: дата введения 12 июля 2010 г.: зарегистрировано в Минюсте РФ 7 июля 2010 г., регистрац. № 17750. URL: https://rg.ru/2010/07/16/sanpraviladok.html (дата обращения: 15.01.2021 г.).SP 2.5.2647–10. Sanitary rules for the organization of passenger transportation by rail. Amendments and additions no. 2 to SP 2.5.1198–03. Approved by the decree of the chief state sanitary doctor of the Russian Federation of June 16, 2010 No. 68, date of introduction July 12, 2010. URL: https://rg.ru/2010/07/16/sanpraviladok.html (retrieved on 15.01.2021) (in Russ.).Жариков В. А. Климатические системы пассажирских вагонов. М.: Трансинформ, 2006. 135 с.Zharikov V. A. Klimaticheskie sistemy passazhirskikh vagonov [Climatic systems of passenger cars]. Moscow, Transinform Publ., 2006, 135 p.Минаев Б. Н., Костин А. В., Стоякин Г. М. О влиянии искусственной турбулизации пограничного слоя на гидравлическое сопротивление пучка круглых труб, омываемых поперечным потоком вязкой среды // Наука и техника транспорта. 2012. № 2. С. 47–52.Minaev B. N., Kostin A. V., Stoyakin G. M. O vliyanii iskusstvennoy turbulizatsii pogranichnogo sloya na gidravlicheskoe soprotivlenie puchka kruglykh trub, omyvaemykh poperechnym potokom vyazkoy sredy [On the influence of artificial turbulization of the boundary layer on the hydraulic resistance of a bundle of round pipes washed by a transverse flow of a viscous medium]. Science and Technology in Transport, 2012, no. 2, pp. 47–52.Высоконадежная энергосберегающая климатическая система [Электронный ресурс]. URL: https://e-n-e-r-g-o.ru (дата обращения: 15.01.2021 г.).Vysokonadezhnaya energosberegayushchaya klimaticheskaya sistema [Highly reliable energy-saving climate system]. URL: https://e-n-e-r-g-o.ru (retrieved on 15.01.2021) (in Russ.).Все про трубку Вентури [Электронный ресурс]. URL: https:// kipiavp.ru (дата обращения: 15.01.2021 г.).Vse pro trubku Venturi [Everything about the Venturi tube]. URL: https://kipiavp.ru (retrieved on 15.01.2021) (in Russ.).CFD-моделирование [Электронный ресурс]. URL: https://neftegaz.ru/tech-library/gidrotekhnika/141978-cfd-modelirovanie (дата обращения: 15.01.2021 г.).CFD­modelirovanie [CFD-modeling]. URL: https://neftegaz.ru/tech-library/gidrotekhnika/141978-cfd-modelirovanie (retrieved on 15.01.2021) (in Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.