На основании полученных зависимостей коэффициентов теплопередачи для ограждения кабины определим потери тепла кабиной в окружающую среду при эксплуатации тепловозов в зимних условиях. При этом примем, что разность температур между стенкой и окружающей средой составляет не более 10°С. В действительности она (разность температур) несколько ниже указанной и составляет по нашим опытным данным от 3 до 7°С.
Подученные значения (К) для принятого нами интервала разностей температур (от 10° до 60°С) перекрывают полученные значения температур при эксплуатации тепловозов в зимних условиях. Полученная зависимость (К) мало зависит от массовой скорости воздуха. Примем его среднюю величину, равной 1,95 ккал/м2ч°С, а с учетом потерь тепла через щели (10%) получаем 2,145 ккал/м2ч°С для существующей конструкции и примерно I ккал/м2ч°С - для конструкции с пенополистиролом.
Изменение количества уходящего тепла через ограждение кабины в зависимости от температуры окружающей среды представлено на рис. 48,49,50. Подсчитанное количество тепла, уходящее через поверхность кабины (для К = 2,14 ккал/м2ч°С) при температурах окружающего воздуха в интервале от - 10°С до - 50°С показало, что при έο= - 50°С расходуется, примерно, 2810 ккал/ч (рис. 4з). При этом средняя температура в кабине машиниста составляла - 5°С. Зависимость (рис. 4з , кривая I) показывает, что производительность калорифера недостаточна, вследствие чего средние температуры в кабине тепловоза 2ТЭ10Л при -10, -20, -30, -40 и -50°С соответственно составили: +17, +9, +1,2, -3 и -5°С.
Количество уходящего тепла ив кабины при tκ- +17°С представлено на рис. 9% , кривая 2. Из сравнения двух зависимостей видно, что при to = - 50°С и при tκ = +17°С количество тепла, уходящего в окружающую среду, увеличивается примерно в 1,48 раза.
Ври применении пенополистирола в структуре ограждения значительно снижается влияние тепловых мостиков на рассеивание тепла ограждением кабины (рис. 49/2). Этим и объясняется снижение тепла, уходящего в окружающую среду, примерно, на 53%. по сравнению с существующей конструкцией (при +17°С). Отметим, что данные подсчеты производились при существующей толщине ограждения кабины для передней и боковой стенок равной порядка 60 мм и для задней стенки толщиной 100 мм.
Как видно из проведенного анализа, предлагаемый нами новый теплоизоляционный материал (пенополистирол) в ограждении кабины дает возможность существенно снизить теплопотери в окружающую среду при нлэких температурах окружающей среды (до - 50°С).
Однако, для окончательного решения вопроса о возможности применения рекомендуемого нами материала в ограждении кабины, необходимо выяснить его шумоизоляционные свойства. По предварительным данным известно, что пенополистирол является Универсальным" материалом, т.е. обладает в одинаковой степени как высокими теплоизоляционными, так и шумоизоляционными свойствами. Последнее необходимо подтвердить исследованиями в структуре ограждения кабины на специальных стендах. Естественно, что при положительных результатах, полученных в экспериментальных исследованиях, пенополистирол может быть рекомендован для укладки его в качестве теплошумоизоляционного.
