IDENTIFICATION OF THE THE INCOMING AIR FLOW INFLUENCE ON THE HEAT DISSIPATION OF DISK BRAKES
Keywords:
railway transport, convective heat dissipation, brake system, airflow.Abstract
Highlights the analysis of the factors of convective heat transfer in the brake disk during braking. The technique of calculating a speed of movement of air on the surfaceof the brake disc by the movement of the air flow. We study the dependence of the relative velocity of air on the surface of the brake disc from the speed of a railway vehicle. Determined the heat transfer coefficient by convection, which depends on the state of the gas flow, its physical properties, temperature and geometry of the bounding surfaces.During braking the speed of air flow high, and convective heat transfer affects the temperature of the brake disc. Thus, the heat transfer coefficient by convection of the brake disc becomes one of the key parameters of modeling thermal capacity of the railway brake disc. The air velocity at one point on the surface of the brake disc depends on the speed of the train and the linear velocity of disc rotation. In the actual process of braking at high speed trains the angles between the train speed and the linear speed of each point change. Consequently, there is a need for equivalent coefficient of air velocity. The resulting ratio is equivalent to the velocity of the air expresses the dependence of the relative velocity of air on the surface of the brake disc from the speed of a railway vehicle. The obtained results allow to consider the parameters of movement of air flow when calculating the heat transfer coefficient by convection.
References
1. Wu M. The temperature field and stress field computation and analysis of brake disc based on quasi-high-speed train. Rolling Stock,1995,9,Vol 33, pp. 6-8.
2. Gorbunov N.I., Kravchenko K.A., Nozhenko O.S., Prosvirova O.V. Tekhnichni rishennya po stabilizatsiyi temperatury fryktsiynykh elementiv halm [Technical solutions for temperature stabilization of the friction elements of the brakes], Gorbunov M. I., K. A. Kravchenko, A. S. Nozhenko, A. V. Prosvirov, Vestnik of East-Ukrainian national University named after Volodymyr Dahl No. 4(193). Lugansk, VDEUNU, 2013, pp. 68 – 72.
3. Yang Y. The Transient Temperature Field Simulation of Brake Disc Based on 3-Dimensional Model. Computer Simulation, 2005, 10, Vol 22, №.10, pp. 225 – 227.
4. Fomin O.V. Analiz dotsilnosti zastosuvannia shestyhrannykh porozhnystykh profiliv v yakosti skladovykh elementiv nesuchykh system napivvahoniv [Analysis of the appropriateness of the use of hexagonal hollow profiles as components of the bearing systems of gondola cars] // Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu im. akademika V. Lazariana, Nauka ta prohres transportu, 2014, № 6 (54), pp. 146-153.
5. Fomin O.V., Gostra A.V. Varіacіjne opisannja konstruktivnih vikonan' vantazhnih vagonіv [Variations describe the structural designs of freight cars] // Proceedings of the State Economic and Technological University of Transport, Ministry of Education and Science of Ukraine series «Transport systems and technologies». – Kyiv: DETUT, 2015, Vyp. 26-27, pp. 137 –147.
6. Gorbunov M., Pistek V., Kovtanets M., Nozhenko O., Kara S., Kučera P. Research to improve traction and dynamic quality of locomotives / JVE International LTD. Vibroengineering Procedia, Sep 2017, Vol. 13, ISSN 2345-0533, pp. 159 – 164.
7. Gerlici J., Gorgunov M., Kravchenko K., Domin R., Kovtanets M., Lack T. Slipping and skidding occurrence probability decreasing by means of the friction controlling in the wheel-braking pad and wheel-rail contacts / Manufacturing Technology, April 2017, Vol. 17, № 2, pp. 179 – 186.
8. Su Y. Heat Transfer. Wuhan:Huazhong // University of Science &Technology Press, 2009, 116 p.
9. Wu X. Heat Simulation of High-speed Train’s Brake Disc Considering the Wind Speed of Disc Surface Influence on Co vection Coefficient. 2nd International Conference on Electronic & Mechanical Engineering and Information Technology (EMEIT-2012), pp. 145 – 149.
10. Monia, A.G. Teplovyy rezhym dyskovoho hal'ma shakhtnoho lokomotyva [Thermal mode of a disk brake of the mine locomotive], Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyshlennost, no.4, pp. 99–102.
Література:
1. Ву М. Обчислення та аналіз температурних полів та полів напружень гальмового диска на квазі- високошвидкісному потязі / М. Ву // Рухомий Склад. –1995, 9. – Вип. 33. – С. 6 – 8
2. Горбунов М.І. Технічні рішення по стабілізації температури фрикційних елементів гальм / М.І. Горбунов, К.О. Кравченко, О.С. Ноженко, О.В. Просвірова // Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля:– Луганськ: СНУ ім. В. Даля, 2013 – № 4(193) – С. 68 – 72.
3. Янь І. Моделювання гальмівного диска на основі 3-вимірної моделі / І. Янь // Комп’ютерне Мо- делювання, 2005, 10. – Вип. 22, № 10. – С. 225 – 227.
4. Фомін О.В. Аналіз доцільності застосування шестигранних порожнистих профілів в якості складових елементів несучих систем напіввагонів/ О.В. Фомін // Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровсь- кого національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна: науковий журнал. – Дніпропетровськ: ДНУЗТ ім. В. Лазаряна, 2014. – Вип. 6(54). – С. 146-153.
5. Фомін О.В. Варіаційне описання конструктивних виконань вантажних вагонів/ О.В Фомін, А.В. Гостра // Збірник наукових праць Державного економіко-технологічного університету транспорту: Серія «Транспо- ртні системи і технології». – Київ: ДЕТУТ, 2015. – Вип. 26-27. – С. 137-147.
6. Gorbunov M. Research to improve traction and dynamic quality of locomotives / Mykola Gorbunov, Vaclav Pistek, Maksym Kovtanets, Olena Nozhenko, Sergii Kara, Pavel Kučera // JVE International LTD. Vibroengineering Procedia. – 2017. – Vol. 13, ISSN 2345-0533. – P. 159-164.
7. Gerlici J. Slipping and skidding occurrence probability decreasing by means of the friction controlling in the wheel-braking pad and wheel-rail contacts / J. Gerlici, M. Gorgunov, K. Kravchenko, R. Domin, M. Kovtanets, T. Lack // «Manufacturing Technology». April 2017, Vol. 17, No 2. – p. 179-186.
8. Су Я. Передача тепла. // Вид-во: університет науки і технології. – Ухань:Хуажонге, 2009 – 116 с.
9. Сибьяо В. Теплове моделювання гальмового диска високошвидкісного поїзда.// ІІ Міжнародна конферен-ція електронних і механічних інженерних та інформаційних технологій (EMEIT-2012). – С. 145–149.
10. Моня А.Г. Тепловий режим дискового гальма шахтного локомотива. // Металургійна і горно-рудна промисловість. – №.4. – С. 99 – 102.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright: This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.
