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Mejorando la Eficiencia Energética de los Vehículos al Asegurar el Valor Óptimo de la Presión Excesiva en la Cabina Dependiendo de la Velocidad de Viaje

Autores: Panfilov, Ivan; Beskopylny, Alexey N.; Meskhi, Besarion

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Mejorando la Eficiencia Energética de los Vehículos al Asegurar el Valor Óptimo de la Presión Excesiva en la Cabina Dependiendo de la Velocidad de Viaje


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Procesos gasodinámicos
Sistemas de control climático
Valores de presión
Sobrepresión del aire
Cabina de locomotora
Presión del aire exterior

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este trabajo está dedicado al estudio de los procesos gasodinámicos en el funcionamiento de los sistemas de control climático en las cabinas de los vehículos (HVAC), centrándose en los valores de presión. Esta investigación examina el problema de evaluar los valores requeridos de sobrepresión de aire dentro de la cabina de la locomotora, que es necesario para prevenir el intercambio de gases entre el interior de la cabina y el aire exterior a través de fugas en la cabina, incluyendo la protección contra la penetración de sustancias nocivas. El aumento de presión en la cabina depende, entre otras cosas, de la presión del aire exterior sobre el cuerpo de la locomotora, la potencia del ventilador del sistema climático y la relación entre los deflectores de entrada y salida. Para determinar la presión del aire exterior, se considera el problema del movimiento del tren en un túnel de viento, se considera el dominio de fluidos internos y externos, y se determina la presión del aire sobre la piel de la cabina utilizando métodos numéricos CFD basados en las ecuaciones de Navier-Stokes, dependiendo de la velocidad de movimiento. Se utilizó el paquete de modelado de volúmenes finitos Ansys CFD (Fluent) como implementación. Se estudiaron numéricamente los valores de presión interna excesiva, que aseguran el funcionamiento del sistema climático bajo diferentes modos de operación, y se basaron en una fórmula aproximada aplicada. En particular, se llevaron a cabo estudios dependiendo de la velocidad y el movimiento del transporte, del flujo de aire del sistema climático y de la relación de las áreas de los parámetros de entrada y salida. Durante un experimento numérico, se encontró que para una velocidad de tren de 100 km/h, la presión excesiva requerida es de 560 kPa, y la forma más eficiente en términos de energía para aumentar la presión es regular el área de las válvulas de salida.

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