<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">trrgups</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Труды Ростовского государственного университета путей сообщения</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Trudy Rostovskogo gosudarstvennogo universiteta putey soobseniya</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1818-5509</issn><publisher><publisher-name>Ростовский государственный университет путей сообщения</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.46973/1818-5509_2025_4_147</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">trrgups-253</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ, ТЯГА ПОЕЗДОВ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>RAILWAY ROLLING STOCK, TRAIN TRACTION AND ELECTRIFICATION</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Пути повышения эффективности работы узла охлаждения дисково-колодочных тормозов</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Ways to Improve the Efficiency of the Disc Brake Cooling Unit</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Поляков</surname><given-names>П. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Polyakov</surname><given-names>P. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Поляков Павел Александрович, кафедра «Механики и конструирования», заведующий кафедрой, доктор технических наук, доцент</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Polyakov Pavel Alexandrovich, Chair «Mechanics and Engineering», Head of the Chair, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor</p></bio><email xlink:type="simple">polyakov.pavel88@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Светличный</surname><given-names>В. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Svetlichny</surname><given-names>V. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Светличный Владислав Владимирович, кафедра «Безопасность жизнедеятельности»,  аспирант</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Svetlichny Vladislav Vladimirovich, Chair «Life Safety», Postgraduate Student</p></bio><email xlink:type="simple">mr.vladvladvlad14@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Мизюкаев</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Mizyukaev</surname><given-names>A. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Мизюкаев Анатолий Вячеславович, кафедра «Автомобилей», аспирант</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Mizyukaev Anatoly Vyacheslavovich, Chair «Automobiles», Postgraduate Student</p></bio><email xlink:type="simple">mizyukaev2000@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Набережночелнинский институт Казанского федерального университета</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Naberezhnye Chelny Institute of Kazan Federal University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Ростовский государственный университет путей сообщения (РГУПС)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Rostov State Transport University (RSTU)</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>05</month><year>2026</year></pub-date><volume>0</volume><issue>4</issue><fpage>147</fpage><lpage>153</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Поляков П.А., Светличный В.В., Мизюкаев А.В., 2026</copyright-statement><copyright-year>2026</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Поляков П.А., Светличный В.В., Мизюкаев А.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Polyakov P.A., Svetlichny V.V., Mizyukaev A.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://sciworks.rgups.ru/jour/article/view/253">https://sciworks.rgups.ru/jour/article/view/253</self-uri><abstract><p>Узел охлаждения тормозного диска выполняет роль рассеивания тепловой энергии в окружающую среду. Выполненный анализ источников, посвященных тепловой нагруженности, аккумулируемой на рабочих поверхностях показал увеличение точности прогнозирования температурных полей, напряженно-деформированного состояния и ресурса работы по условиям термической усталости за счет применение тепловых и термоупругих моделей с движущимся источниками тепла. В проанализированных литературных источниках, посвященные конвективному теплообмену от поверхностей вентиляционного аппарата, в основном решается тепловая задача, связанная с потоками воздуха, основные параметры которой изменяются в одной плоскости вентиляционного аппарата, тогда как изменение потоков воздуха в объеме каналов узла охлаждения является не рассматриваемой в процессе исследований. Конструктивные решения, изменяющие форму ребер или сегментов узла охлаждения, увеличивают среднюю скорость потока и теплоотдающую способность от поверхностей ребер, не учитывая режима протекания воздушного потока. На основании проведенного анализа необходимо при построении вентиляционных каналов турбулизовать поток и уменьшать величины слоев воздуха, располагающегося вдоль стенок ребер и нерабочих поверхностей полудисков.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The cooling unit of the brake disc performs the role of dissipating heat energy into the environment. The analysis of sources devoted to thermal stress accumulated on work surfaces showed an increase in the accuracy of forecasting temperature fields, stress-strain state and service life under thermal fatigue conditions due to the use of thermal and thermoelastic models with moving heat sources. In the analyzed literature sources devoted to convective heat exchange from the surfaces of the ventilation apparatus, the thermal problem associated with air flows is mainly solved, the main parameters of which change in one plane of the ventilation apparatus, while the change in air flows in the volume of the channels of the cooling unit is not considered in the research process. Constructive solutions that change the shape of the fins or segments of the cooling unit increase the average flow rate and heat transfer capacity from the fin surfaces, without taking into account the flow mode of the air flow. Based on the analysis carried out, it is necessary to turbulate the flow and reduce the size of the air layers located along the walls of the ribs and the non-working surfaces of the half-discs when constructing ventilation ducts.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>тормозной диск</kwd><kwd>вентиляционный аппарат</kwd><kwd>вентиляционные каналы</kwd><kwd>сегменты</kwd><kwd>турбулизация воздушного потока</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>brake disc</kwd><kwd>ventilation unit</kwd><kwd>ventilation ducts</kwd><kwd>segments</kwd><kwd>turbulence of the air flow</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Deressa, K. T., Ambie, D. A. Non-Axisymmetric modelling of moving heat source for spatial and temporal investigation of temperature in railway vehicles disc brake (2022) Urban Rail Transit 8, PP. 198–216. https://doi.org/10.1007/s40864-022-00176-9.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Deressa, K. T., Ambie, D. A. Non Axisymmetric modelling of moving heat source for spatial and temporal investigation of temperature in railway vehicles disc brake (2022) Urban Rail Transit 8, PP. 198–216. https://doi.org/10.1007/s40864-022-00176-9.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Deressa, K. T., Ambie, D. A. Non-axisymmetric modeling of a moving heat source for thermal stress and fatigue analysis of railway vehicle disc brakes (2024) Urban Rail Transit 10, PP. 42–64. https://doi.org/10.1007/s40864-023-00207-z</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Deressa, K. T., Ambie, D. A. Nonaxisymmetric modeling of a moving heat 1. Deressa, K. T., Ambie, D. A. Nonsource for thermal stress and fatigue analysis of railway vehicle disc brakes (2024) Urban Rail Transit 10, PP. 42–64. https://doi.org/10.1007/s40864-023-00207-z.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chen, C., Yang, Q., Zhang, H., Zhao, X., Gao, C., Gao, Y. Thermal fatigue life prediction under emergency braking of disc brake based on FEA simulation. (2026) The 9th International Conference on Advances in Construction Machinery and Vehicle Engineering. ICACMVE 2024. Lecture Notes in Mechanical Engineering. PP. 73–83. https://doi.org/10.1007/978-981-96-5527-4_7.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chen, C., Yang, Q., Zhang, H., Zhao, X., Gao, C., Gao, Y. Thermal fatigue life prediction under emergency braking of disc brake based on FEA simulation. (2026) The 9th International Conference on Advances in Construction Machinery and Vehicle Engineering. ICACMVE 2024. Lecture Notes in Mechanical Engineering. PP. 73–83. https://doi.org/10.1007/978-981-96-5527-4_7.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Яицков, И. А. Моделирование динамики рычажной передачи тормозной системы в процессе торможения на участке пути, имеющему неровности (на примере пассажирского вагона) / И. А. Яицков, В. В. Косаревский // Вестник Донского государственного технического университета. – 2020. – Т. 20, № 1. – С. 36-41. – DOI 10.23947/1992-5980-2020-20-136-41. – EDN XZXASI.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yaitskov, I. A. Modeling the dynamics of the lever transmission of the brake system during braking on a section of the track with unevenness (using a passenger car as an example) / I. A. Yaitskov, V. V. Kosarevsky // Bulletin of the Don State Technical University. - 2020. - Vol. 20, No. 1. - P. 36-41. - DOI 10.23947/1992-5980-2020-20-1-36-41. - EDN XZXASI.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Яицков, И. А. Эффективность теплоотвода поверхностей тормозного диска тормозной системы подвижного состава при различных режимах работы вентиляционного аппарата / И. А. Яицков, Е. С. Федотов, А. А. Назаретов // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2025. – № 1(97). – С. 219-224. – DOI 10.46973/0201-727X_2025_1_219. – EDN BKEGWH.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yaitskov, I. A. Efficiency of heat removal of brake disc surfaces of the rolling stock braking system under various operating modes of the ventilation apparatus / I. A. Yaitskov, E. S. Fedotov, A. A. Nazaretov // Vestnik Rostovskogo gosudarstvennogo universiteta putey soobshcheniya. - 2025. - No. 1 (97). - P. 219-224. - DOI 10.46973/0201-727X_2025_1_219. - EDN BKEGWH.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Яицков, И. А. Методика определения аэродинамических характеристик диффузорных вентиляционных каналов тормозных дисков транспортных средств / И. А. Яицков, Е. С. Федотов // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2023. – № 1(89). – С. 257-263. – DOI 10.46973/0201-727X_2023_1_257. – EDN RCETKE.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yaitskov, I. A. Methodology for determining the aerodynamic characteristics of diffuser ventilation ducts of brake discs of vehicles / I. A. Yaitskov, E. S. Fedotov // Vestnik Rostovskogo gosudarstvennogo universiteta putey soobshcheniya. - 2023. - No. 1 (89). - P. 257-263. - DOI 10.46973/0201-727X_2023_1_257. - EDN RCETKE.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Влияние направление воздушного потока воздуха на эффективность работы вентиляционного аппарата тормозного диска / И. А. Яицков, Е. С. Федотов, М. В. Стародуб [и др.] // Транспортное, горное и строительное машиностроение: наука ипроизводство. – 2022. – № 15. – С. 99-103. – DOI 10.26160/2658-3305-2022-15-99-103. – EDN BJEISP.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">The influence of air flow direction on the efficiency of the brake disc ventilation apparatus / I. A. Yaitskov, E. S. Fedotov, M. V. Starodub [et al.] // Transport, mining and constructionengineering: science and production. - 2022. - No. 15. - P. 99-103. - DOI 10.26160/2658-3305-2022-15-99-103. - EDN BJEISP.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Яицков, И. А. Повышение эффективности торможения локомотивов: специальность 05.22.07 "Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация": диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Яицков Иван Анатольевич. – Ростов-на-Дону, 2003. – 233 с. – EDN NMKGOJ.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yaitskov, I. A. Increasing the efficiency of locomotive braking: specialty 05.22.07 "Rolling stock of railways, train traction and electrification": dissertation for the degree of candidate of technical sciences / Yaitskov Ivan Anatolyevich. - Rostov-on-Don, 2003. - 233 p. - EDN NMKGOJ.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Haddar, M. B. J., Ghorbel, A., Djemal, F. [et al.] Heat transfer and flow analysis through a new brake disc design: a CFD approach (2025) Int J Interact Des Manuf 19, PP. 42154224. https://doi.org/10.1007/s12008-024-02027-2.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Haddar, M. B. J., Ghorbel, A., Djemal, F. [et al.] Heat transfer and flow analysis through a new brake disc design: a CFD approach (2025) Int J Interact Des Manuf 19, PP. 4215–4224. https://doi.org/10.1007/s12008-024-02027-2.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Topouris, S., Stamenković D., Olphe-Galliard, M., Popović, V., Tirovic, M. Heat dissipation from stationary passenger car brake discs (2020) Journal of Mechanical Engineering, vol. 66, PP. 15-28. DOI:10.5545/sv-jme.2019.6002.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Topouris, S., Stamenković D., OlpheGalliard, M., Popović, V., Tirovic, M. Heat dissipation from stationary passenger car brake discs (2020) Journal of Mechanical Engineering, vol. 66, PP. 15-28. DOI:10.5545/sv-jme.2019.6002.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Panelli, M. Thermal fluid dynamics analysis of vented brake disc rotor with ribs turbulators. Conference: International conference: Thermal and Enviromental Issues in Energy Systems, ASME-UIT-ATI, Sorrento, Italy. 2010. 7p. DOI: 10.13140/2.1.3525.7122.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Panelli, M. Thermal fluid dynamics analysis of vented brake disc rotor with ribs turbulators. Conference: International conference: Thermal and Enviro-mental Issues in Energy Systems, ASME-UIT-ATI, Sorrento, Italy. 2010. 7p. DOI: 10.13140/2.1.3525.7122.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Nejat, A., Aslani, M., Mirzakhalili, E., Najian, R. Asl. Heat Transfer Enhancement in Ventilated Brake Disk Using Double Airfoil Vanes. Journal of Thermal Science and Engineering Applications. 2011. vol. 3(4). USA. 10p. DOI: 10.1115/1.4004931.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nejat, A., Aslani, M., Mirzakhalili, E., Najian, R. Asl. Heat Transfer En-hancement in Ventilated Brake Disk Using Double Airfoil Vanes. Journal of Thermal Science and Engineering Applications. 2011. vol. 3(4). USA. 10p. DOI: 10.1115/1.4004931.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
