автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.03, диссертация на тему:Пульсационный охладитель газа для кондиционера транспортной машины

кандидата технических наук
Савинцев, Виктор Иванович
город
Санкт-Петербург
год
1992
специальность ВАК РФ
05.04.03
Автореферат по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению на тему «Пульсационный охладитель газа для кондиционера транспортной машины»

Автореферат диссертации по теме "Пульсационный охладитель газа для кондиционера транспортной машины"

¿ИИСГ-ПЕТЗРБУРГСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТсХМОлОГИЧЕСКИП ИНСТИТУТ ХО-.лТОШЯ ПРОМШЙШОСТИ

На правах рукописи УДК 621.576

СЛБИНЦЕВ Виктор Иванович

пульслциошшп охллдигт газа для кондиционера

ТРАНСПОРТНОЙ МА1Ш11Ш

05.01!.03 - Машины и аппараты холодильной и криогенной техники : систем кондиционирования

I в т о р в { 0 р а т

диссертации на соискание учзноя степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 199?

Работа выполнена в Санкт-Петербургском ордена Трудового Красного Знамени технологическом институте холодильной промышленности

Научный руководитель - доктор технических наук, 1 профессор Дан Г.Н.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Новотельноь В.Н.

кандидат технических наук Маньковский О.Н.

Ведущее предприятие: ЛенНИЛХимМаш

Защита диссертации состоится " " & 199? года

в 4Ц часов на заседании специализированного'Совата К 063.0?.01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Санкт-Пето^^ургском технпогическом институте холодильной промышленности по адресу: 19100?, г. Санкт-Петербург, ул.Ломоносова, 9.

Отзыв в двух экземплярах, заверенный печатью учбрежддния, просим направить в социализированный Совет института.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

/1

Автореферат разослан " ) " МО-1л1и1 С( 1992 г.

Учений секретарь специализированного Совета № I

к.т.н., доцент <г-@(\ Л.А.Акулов

?

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Исскуотвенпы! холод напэл пирокое применение в различных отраслях народного хозяйства. Наряду о развитием традиционных методов получения искусственного холода вое большее развитие получают новые методы охлаждения, которые по ряду показателей конкурирует о ухе кмевдшноя, а в некоторых случаях является единственно приемлемыми исходя кэ технических уоловий, накладываемых ка охлаждающее устройство.

Одним из новых, перспективных методов охлаждения являетоя мэтод пульсационного охлаждения, основанный ка-процессах волнового расширения газа в специальных устройствах - пульсационных охладителях газа (ПОГ).

Достоинствами аппаратов ПОГ являются: высокая эрмодинамическая эффективность; устойчивая работа в широком диапазоне изменения параметров; простота и технологичность конструкции; высокая надежность в эксплуатации. Все это позволяет в ряде случаев рассматривать аппарат ПОГ как альтернативу турбодетандо-РУ-

В настоящее время пульсациошше охладители газа находят применение в гагодобывакщей и газоперерабатывающей промышленности. Признано также целесообразным применение аппаратов ПОГ в качестве охлаждающих устройств кондиционеров транспортных машин.

Несмотря на очевидные преимущества использования аппаратов ПОГ для указанных целей, далькейпее развитие этого вопроса в значительной мере сдерживается отсутствием достаточно полной информации о подобных устройствах - опытных данных и рсочетш« методик, что, в свою очередь, обусловлено сложностью рабочих прок осов в приемных трубках охладителя (ПТ'

Экспериментальные исследования аппаратов ПОГ для нузгд газовой промышленности проводились1, в основном, с целью создания устройств большой производительности, работающих на природном газе. Вопрос о применении аппаратов БОГ в качестве охлаждающего устройства кондиционера транспортной масины, для которого характерна относительно небольшая производительность, подробно не прорабатывался.

Небольшой объем экспери,ментальных данных по аппаратам ПОГ малой производительности обуславливает необходимость проведения специальных исследований по разработке конструкции малорасходного пульс-анионного охладителя воздуха применительно к конкретным

условиям работы.

Целью работы является создание аппарата пульоационного охлаждения газа, иопользуемого в качестве охлаждающего устройства копдиционера транопортной машины; разработка математической модели, описывающей рабочие процеоси в ПТ еапарата ПОГ, а также разработка рекомендаций по расчету и проектированию цульоационн-ых охлаждающих уотройотв.

В соответствии о поставленной целью требовалооь:

- ооздать конструкцию пульоационного охлаждающего уотройот-ьа, обеспечивающего высокие эксплуатационные характеристики при заданных условиях;

- провести экспериментальные исследования созданного аппарата ЮГ в широком диапазоне изменения конструктивных и режимных параметров;

- провести обобщение полученных эксперимент 1 льних данных и ранее известных;

- разработать математическую модель, описывающую неотацио-нариые газодинамические процессы в приемной трубка о учетом оопряженного нестационарного теплообмена;

- разработать рекомендации по расчету и проектировании аппаратов ПОГ.

Научная новизр^ работы заключается в следующем:

- получен обширный экспериментальный материал, позволяющий выявить оптимальные геометрические параметры аппарата ПОГ о точки зрения его производительности и эффективности при заданных уоловиях;

- получены завиоимооти, обобщающие результаты экспериментальных исследований по геометричеоким и режимным параметрам;

- разработана математическая модель, описывающая нестационарное квазиодномерное течение ожимаемого совершенного газа по цилиндрической трубе, справедливая при наличии теплообмена между газом и отенками трубы;

Результаты работы:

- создан образец пульоационного охладителя газа, обеспечивающий виоокие эксплуатационные характеристики при заданных уоловиях;

- разработаны рекомендации по расчету и проектированию пульсационных охладителей газа;

- сформулирована постановка задачи, описывающей рабочие процессы в приемной трубке охлаждающего устройства.

Практическая ценность работы:

- практически доказана возможность создания малорасходкого аппарата ПОГ для работы в условиях транспортной машины в качестве генератора холода системы кондиционирования воздуха;

- разработана на уровне изобретения конструкция пульсацион-ного охладителя газа, обеспечивающего высокую термодинамическую эффективность при заданных условиях.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: Всесоюзной научно- технической конференции "Интенсификация технологических процессов в рыбной промышленности"/Владивосток,. 1989); XX научно- технической конференции профеосорско- преподавательского состава, : ауч-ных работников, инженеров и аспирантов Ленинградского технологического института холодильной промышленности (1591 г.)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано две статьи и тезисы ВНТК. Получено авторское свидетельство на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложена на 126 страницах машинописного текста, содержит 79 рисунков, 7 таблиц и 17 страниц приложений. Список литературы включает 96 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В настоящее время используется несколько типов устройств для охлаждения воздуха в кабине транспортного средства, среди них такие, как парокомпрессионная холодильная машина, воздушная холодильная машина, термоэлектрическое охлаждающее устройство, вихревая труба. Каждому из этих устройств присущи свои достоинства и недостатки, на основании которых и определяется возможность применения того или иного решения для конкретного типа транспортной машины. Имеющееся техническое задание на разработку, охлаждающего устройства для транспортной машины ограничивало применение известных типов охладителей в силу ряда требований в отношении надежности, массогабаритных показателей и энергетической эффективности. Анализ возможных, технических решений указал на целесообразность применения сравнительно нового типа устройства, именуемого пульсационным охладителем газа (ПОГ), в котором

удачно сочетаются простота конструкции и надежность о высокой термодинамической эффективностью и приемлемым»! массогабаритными показателями. Аппарат ПОГ работает на сжатом воздухе, имеющемся па борту транспортной машины, вал гаэораопределителя вращается электродвигателем, питающемся от бортовой электросети. Созданный экспериментальный стенд содержал участки для измерения расхода и нагрева сжатого воздуха, исследуемый аппарат ПОГ и ресивер для обора ох.- жденного воздуха. Испытания различных вариантов ПОГ проводились на неосушенном сжатом воздухе, поступающем из пнев-мосати, при температурах ожатого воздуха TQ= 303-323 к и отношениях давлений *0- ».',2-3,05. Исследовано 4 варианта ПОГ, каждый из которых позволял проводить изучение влияния различных конструктивных и режимных параметров на характеристики охла^теля. Схема ПОГ-IV, имеющего наилучшие показатели по термодинамической эффективности, показана на рио. 1. Аппарат состоит из гаэораопределителя и пучка приемных трубок . Внутри корпуса 1 гаэораопределителя в подшипниках качения расположен полый вал 2. К корпусу присоединены 16 трубок 3 и босемь выходных патрубков 4, равномерно расположенных по окружнооти. Основание корпуса может устанавливаться консольно непосредственно на корпусе приводного электродвигателя или на отдельной раме. Вал газораспределителя 2 ооединен с валом двигателя упругой муфтой. Пространственная ориентация узла газораспредепителя может быть любой. Электродвигатель постоянного тока типа МП-400 позволил регулировать частоту вращения газораспределителя t от 100 до 300 Гц.

Сжатый воздух через входной патрубок 5 поступал в полооть вала газораспределителя. Па валу установлены два сопла 6, через которые воздух периодически подавался по каналам кольца '/ в IIT. Для уменьшения перетечек воздуха использовалось лабиринтное уплотнение 8. Охлажденный воздух низкого давления отводилоя через выходные патрубки 4. На противоположных от корпуса концах ПТ установлены концевые емкости 9, o6i-м которых регулировался поршнями 10 в диапазоне V^» 0 - 170 см3. На концах ПТ перед концевыми емкостями уотагавливались сужения в виде сопел 11.

Оои шестнадцати трубок пучка при проведении испытаний были прямолинейными или закручивались в виде цилиндрических пружин диаметром 200 и 120 мм. Конструкция ПОГ позволяла варьировать формой и размерами оопел 6, кольца 7 и приемных трубок С они-

П

/

I / I

I

10

А-А

Рис.1. Схема пульсационного охладителя газа ПОГ-1V

санная конструкция исследовалась с ПТ внутренним диаметром сЬ 10 и 12 мм длиной 1= 1 м; при различных объемах концевых емкостей; при установке концевых сопел различного диаметра; при прямых и при изогнутых осях ПТ. Исследовалось такае влияние режимных параметров, таких как Т , тсо, Г на рабочие характеристики охладителя .

Критерием эффективности работы аппарата НОГ являлаоь величина условного изоэнтропного КПД:

-Ск-1)/к

т)в=ЛТж /I Т0(1-хо )] (1)

В формуле (1) АТХ- температурный эффект охлаждения - разность температур воздуха на входе и выходе из ПОГ; К - постоянная адиабаты. Следует отметить, что применение понятия изоэнтропной эффективности для аппарата, работа которого сопряжена с теплообменом приемного газа с окружающей средой, не является корректным. Однако, при том, что процесс передачи энергии от рабочего газа приемному осуществлялся за короткое время (рабочие частоты

аппарата составляют 150 - 200 Гц), а также в предположении отсутствия влияния на этот процесо теплопередачи, сам процесс экергообмена можно рассматривать как адиабатный и использовать показатель изоэнтропной эффективности в качестве критерия оценки работа аппарата ЮГ.

Оценка влияния влаги, содержащейся в подаваемом воздухе показала, что точка росы находится в пределах Тр= 260-268 К и при Тк<Т наблюдается снижение АТХ и т)в ввиду затрат энергии на фазовые переходы влаги. Оценка производилась для состояния насыщения водяного пара в подающем трубопроводе при давлении в нем U.7 МПа.

Характеристиками НОГ являются зависимости температурного эффекта охлаждения ЛТк, холодопроизводительности Q0, массовой производительности изоэнтропной эффективности i]a от частоты пульсаций Г при определенных То и то и температуре окружающей среды. На рио. 2а приведены опытные характеристики ПОГ при *0-2,S и Т0= 313 к в зависимости ot'í. Из риоунка видно, что ПОГ имеет частоту максимальной эффективности Гшгр= 200 Гц. Этой частоте соответствует наибольший температурный эффект охлаждения АТ1£ОПТ и, следовательно, т)зОПТ, а также минимальная массовая производительность аппарата Одной из важных эксплуатаци-

онных особенностей аппарата ПОГ является значительное снижение уровня шума Lj вблизи *опт, что показано на этом же риоунке.

На рио. 26 показаны зависимости характеристик охладит эля на частоте fo[IT0T отепени расширения к . С повышением %о увеличиваются ЛТяопт и t¡oonT, но происходит некоторое снижение \опт-

При испытаниях вариантов ПОГ о производительностью (¡0> 0,1 кг/с обнаружилось сильное влияние перетечек через зазоры лабиринтного уплотнения и между соплом и входом в ПТ на Т}в. Совершенствование конструкции газораопределителя позволило снизить перетечки до 18 56 от Go для ПОГ-IV при d= 12 мм. Абсолютное значение перетечек определялось по формуле:

Gnep*°'09928б/^-1 )/TQ ( 2)

ч

полученной аппрокоимацией опытных данных при d=10 и 12 мм.

В ходе исследования влияния геометрических и режимных параметров на характеристики ПОГ было проведано свыше 100 испытаний,

Ga o.oss ffl O.oso 0.075 ùT, So

M «

1, ^

Ы 2Ю 0,68

OM o,eo

0,40

/ / А А/

/ I 7 / 7

/ / Л г.

/

Qo 5

?.o эа 3.s

Рис.2 Характеристик!! ПОГ-IV в зависимости от частоты пульсаций Г (а) и степени расширения \ (б) при 1= 1 м; О (1=12 км; dOK= G мм; VKK= 170 ом3; приемные» трубки свернуты в спираль диаметром 200 мм.

результаты которых позволили определить следующее:

- оптимальная длина хвостоеой части соплосуо сектора данной конструкции газорвспределителя составляет 12= 1,Ь(1;

- изменение длины ПТ I, а также объема концевой камеры

влияет на частоту t

причем увеличение V.

kk

О ДО 80

для

ч

см

увеличивает ЧаОПТ и oœiiT, дальнейшее увеличение VRk практически не влияло на т)аопти по продолжало уменьшать Г(Л11,;

- установка сопел в П'Г перед входом в концевые емкости (концевых сопел) увеличивает i)sOIIT в среднем на б %, вьцшвняваот характеристики ПОГ по чаотото, но при этом fOI1T увеличивается.

- опытами установлено, что оптимальный диаметр концевого сопла составляет dCK » 5-7 мм, когда отношение площадей сечений сопла и трубки составляет ?с,(/Р1Гг- 0,10-0,35;

- кривизна осей IIT незначительно сказывается на рабочих

характери тиках охладителя. Уменьшение на 2 ж значения ■ПоОПТ при

переходе с ПТ с прямыми осями на трубки, свернутые в спи[лль диаметром 120 мм, связано, главным образом, о ухудшением условий теплообмена с окружающей средой, поскольку в спиральных ПТ соседние витки располагались в непосредственной близости друг от друга. Это : лекло увеличение температуры в ПТ, уменьшало 'ПвС ^ и несколько увеличивало Гопт.

При работе ПОГ наблюдался значительный разогрев отенок ПТ и концевых емкостей, причем температура Т вдоль стенки трубки изменялась от Тк на входе в ПТ до максимального значения вблизи концевой емкости. В последней температура была постоянной по длине. Для анализи использовалась среднеинтегральная относительная температура приемной трубки:

где Тпт(1) - зависимость Т=Т/Тсо (Тос-» 293 к.) от относительной координаты I" я/1. Опытные значения Тпт находились в пределах

Тд,"'.3-1,5; для концевой камеры Т^-1,7-2,0 и выше. Экспериментально обнаружена прямая зависимость между коэффициентом теплоотдачи ПТ ас и массовые зарядом газа в ПТ за цикл шрг. При этом величина ае/трг в отличие от эе не зависела от Укк и тсо. По опытам ж в 2-3 раза превышает значение ж для стационарных процессов в случав свободной конвекции. Попытка увеличить теплоотвод обдувом пучка ПТ не изменила Т)в, в связи с чем был сделан вывод о косвенном влиянии температуры Т1ГГ на рабочие характеристики охладителя, главным образом, через изменение скорости звука в приемном газе, что имеет влияние на волновые процессы з ПТ.

Анализ теоретических работ по исследованию нестационарного движения газа в трубах показал, что в известной литературе не содержится решения задачи о нестационарном течении в трубе при наличии теплообмена, полученного в достаточно строгой постановке. В связи с этим была сформулирована постановка задачи для нестационарного течения по трубе сжимаемого совершенного газа при наличии теплообмена, которая была получена на основе уравнений газодинамики. Система ургвнений квазиодномерного течения

1

(3)

о

получена путем осреднения параметров по сечению труби и имеет следующий вид:

Оо О

+ - (р V) )= О

0% gz -op CD

+ ш а(Рср%), . о 01 ср 9z dZ

в г , т 2 JT

СР ♦ — KD<(P" )С1/Р>Ь — * —

01 02 L ор clJ J г От

ПТ

(4)

<Р"*>ср= )+РСр«|р/2

Р- Рср«7

Начальные условия: и»-0; p=poQ; Т=Т00 ири t=0 (5)

Граничные условия: ЗТ/dz^Q при z=l;t>0 (б)

Ш=ю0(1);р=ро('1);Т=То(т) при Z=0;t>0 (7) При этом производная бт/дг при г=гпт находится из условий сопряжения решения для течения внутри т^убы и о распределении температуры Тж по толщине стенки трубы. Последняя задача сводится. к интегрированию уравнения теплопроводности:

<ЗТ Г 1 0 Г <ЭТ 1 fl2T 1

--* - а I--г -= L (8)

di *Ч Г аг I От } ezz J

при уоловиях: Т„-Тос при г-О; гпт<г<г>; 0<е<1 (9)

ати ат

Х„-Т;\, —- А, — при г-г ; т>0; 0<z<l (10) " От От пт

причем 0Тос/0г "*0 при г »о».количество теплоты, отведенное от трубки через ее отонку к окружающей среде за один цикл при установившемся режиме:

ги I

V^nJ ( f

X — дг

г=г_ пт

da <1т (12)

Система уравнения (4) справедлива для ПТ о зчглущенным концов. В случае установки на ПТ концевой емкости последнюю можно очитать сосредоточенным объемом, для которого справедлива скотема уравнений:

ар

укк а* - р«е'1р1

Р =

dp „ ilp des

— = Klffî —--(K-1)(T-T0) (13)

da dt V^

T* = ttff/(2Cp) которая решается совместно с системой (4) при замене граничных условий равенствами:

ш= и,; Т«Т,; р=р, при в»1; а>0 - (14)

В уравнениях (4-14) гпт,г1- внутренний и наружный радиусы трубки, I - длина трубки, ш - скорость в направлении координаты г,

коэффициенты теплопроводности газа и стенки трубки, коэффициент температуропроводности материала стенки трубки, Vklç-объем концевой камеры, площадь входного оечения концевой камеры, S - площадь поверхности концевой камеры, х - коэффициент теплопередачи от газа в концевой камере, R - газовая постоянная.

Оценка погрешности, вызываемой использованием закона Ньютона, для рассматриваемой задачи, произведенная по известной методике, показала, что использование коэффициента теплоотдачи для стационарного течения должна приводить к погрешности в определении безразмерного температурного поля порядка 400 %. Это обстоятельство обуславливает необходимость рассматривать задачу в сопряженной постановке.

Расчетная оценка процессов в -приемной трубке производилась в более простой постановке на оонове решения задачи о наполнении и опорожнении емкости. Массовый секундный расход Еоздуха через устаноЕку при данной конструкции газораспределителя определялся по формуле:

1 1

sin(ic/N„_) rfp„lk ïm ш

G =2 ---Ï™1 р ? а П^ -SE _2 (й М5)

РЭСЧ (1С N> ° °J lp I F а ^ ^

ГГР ' о 4 oJ кр о о

в которой учитывалось влияние скорости воздуха в подводящем трубопроводе на критическое отношение давлений (Ро^Рц)^- В формуле (15) Р^- площадь проходного сечения при вращении сопла относительно приемной трубки; N^- число трубок: Р0.а0.р0- плотность , скорость -звука и площадь сечения трубопровода на входе в ПОГ; Р_,»_- давление и критическая скорость на выходе из сопла;

<р - относительный угол поворота сопла, ф-ф/(2а1п(*/М1|т)), го-Iрадиус сопла.

Площадь проходного сечения:

Рпр-КоГ^[?м-осов(1-<р)-а1п2м-ооов(1-<Р)] ( 16)

Формула, связывающая"критическое отношение давлений о отношением плодадей:

У, /Р -

пр о

2 к-1

КИ (к О/к

-¡-<Ро/Ро>кр -1

/ (к+П/к

/Ч'о'Ро^ <'7>

Скорость воздуха на выходе из сопла:

(к-1)/к '-<Р</Р«Лр

1 - <__) <р /р )

1ф о' ''о 'о':

< 1И)

нр

Давление : ПТ при прохождении сопла мимо входного отверстия ПТ определялось по формуле:

, ,__ » ♦ т

и [ 1С 1 о ' гГР ™

р .р ф -5- а1„ - /кЭПТ Г — -НЕ (|ф* (19)

'п,,ис' °4УГ Ь I/ ° -Цп ] ? в 1 пт' о ' о о

о

где 1>о - диаметр подводящего патрубка; V - объем приемной тру Оки и концевой емкости; ф*=ф/2, причем величина Рпр п формуле (1У) определяется как:

г*2 А

11р О О

(20)

где

2&гоооа(1-2ф*)-в1п2агоооа(1-?ф*) О ? <р* С 0,6

2тС-12агсоов(1-2ф*)-в1п2агооов(1-2ф*)) 0,5 £ ф* < 1

Время истечения определялось из соотношения:

I

К?,

р р [М* ,

рптУ / К-1 РосР"Т[роо]

пт

(Зк„

/_ 1 + Э/к(._1.1-1/к) г пт и ИТ '

(21 )

где 11,1Т"1,,К./111 • ¡'л- давление в приемной трубка в момент времени ч.

Изло*>.ннья методик» дает одвышеннсо; по сравнению о экопе-

ркментом значение расхода С[1асч. Время истечения воздуха из ПТ, согласно (21), в 4 раза меньпе, чем время открытия трубки в выходную камеру. Сравнение частоты ?опт о частотой свободных колебаний системы "открытая труба-концевая емкость" Грасч, определяемой по известным методикам, показало, что *опт3 0,7611)асч.

Анализ экспериментальных и расчетных зависимостей позволил сформулировать некоторые рекомендации по расчету и проектировании ПОГ рассматриваемой конструкции. Производительность ПОГ определяется по формуле (15) с последующей корректировкой по

ркс.За в зависимости от чсо. Па рио. За С=ис;гг/Срасч. Данное

значение 0 справедливо • при когда ('раоч=

оопв <,{ рис. 5). Порядок перетечек можно оценить по формуле (2). Частота Г01ГГ определяется расчетом частоты свободных колебаний системы Г по известным методикам с последующим умножением на 0,76.

Оценка энергетической эффективности ПОГ производилась сравнением с Турбодетандером, обеспечивающим требования технического задания. Согласно оценкам, потребляемая аппаратом ПОГ мощность на 1,7 кВт превышает мощность, необходимую для работы турбоде-таздера, в процентном относении это составляет около 13 %. Однако турбодетандер, рассчитанный на рассматриваемые условия, имел бы колесо диаметром 80 мм и частоту вращения б£000 об/мин, что привело бы к значительному удорожанию охлаждающего устройства и снижению его надежности. Кромз того, отбор полезной мощности с вала детандера при таких условиях является сложной Технической задачей, а установка тормозного устройства требует решения вопроса сб отводе теплоты, как и в случае ПОГ. Использование воздушной холодильной машины с высокооборотным малоразмерным компрессором и, следовательно, пониженным КПД, и высокооборотным электродвигателем, также имеющем сравнительно низкий КПД, требует еще больших затрат мосдаости двигателя, чем в случае использования ПОГ. Все это подтверждает целесообразность применения иОГ в качестве охлаждающего устройства системы ковди—тонирования воздуха транспортной машины.

Рис.З. Зависимости отношений опытных и расчетных значений

карактерист:..: ПОГ от степени расииренкя ^(а) и относительного объема V (б). 1- й=10 мм; 2- (1=12 мм.

выводы

1. Прптгически доказана возможность создания малорасходного пульсациокного охладителя газа, обеспечивающего высокую термодинамическую эффективность при заданных условиях, который можот применяться в системе охлаждения воздуха на транспортных машинах.

2. Эксплуатация аппарата ПОГ наиболее целесообрлзна на частоте максимальной эффективности Гопт, которая зависит от ряда конструктивных и режимных параметров. При этом, наряду о пол/танцем максимального эффекта охлаждения воздуха, наблюдается значительное снижение уровня интенсивности звука при работе аппарата.

3. Существенное влияние на эффективность работы охладителя при производительности порядка Со-0,1 кг/о оказывают перетечет воздуха через лабиринтное уплотнение, а также в зазор между соплом и входом в приемные трубки.

4. Для повышения эффективности работы аппаратов ПОГ целесообразно дальнейшее изучение процесса теплопередачи от приемного газа в окружающую ореду.

5. Анализ извести;« задач по нестационарному движению сжимаемой жидкости в трубе при наличии теплообмена показал необходимость теоретического исследования рабочих процессов в приемной трубке аппарата ПОГ на основе сформулированной постановки сопря-

женной задачи газодинамики и теплообмена.

6. Использование расчетных соотношений для адиабатного наполнения и опорожнения сосредоточенной емкооти применительно к ПОГ в сочетании о опытными данными позволяют сформулировать рекомендации по раочету и проектированию пульсационных охладителей .

7. Сравнительный энергетический анализ вариантов охлаждения воздуха на базе ПОГ и на базе турбодетандера указывает на предпочтительность использования аппарата ПОГ в рассматриваемых условиях.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. A.c. 1565202 СССР, МКИ У 25 В 9/00 Пульсационный охладитель газа/Д.А.Капелькин, В.И.Савинцеэ (СССР) -» 4729335/23-06; Заявлено 15.06.89; Опуб. 23.07.91,Бюл.* 27.

2. Капелькин Д.А., Савинцев В.И. Результаты экспериментального исследования пульсационного охладителя газа// Интенсификация технологических процессов в рыбной промышленности:Тезисы докладов Воес.науч.техн.конференции 4-6 октября 1989 г.Владивосток, 1989.-С.37-38.

3. Каг.елькин Д.А., Савинцев В.И. Установка для исследования пульсационной трубы//Повышение эффективности паровых и газовых холодильных мапип и процессов тепломассопереноса: Межвуэ. сб. науч. тр. -Л.:ЛТИХП, 1989.-С. 104-108".

4. Капелькин Д.А., Савинцев В.И. Некоторые результаты экспериментального исследования пульсационного охладителя газа// Исследование и совершенствование конструкций холодильных машин: Межвуз.сб.науч.тр.-Л.ЛТИХП, 1990.-С.99-103.

Подписано к печати £7.02.92. Формат 60x84 I/I6. Бум.писчая. Печать офсетная. Печ.л.1,0. Тираж 100 экз. Заказ V 178. Бесплатно.

Малое предприятие "ТеплоКон" Санкт-Петербургского ордена Трудо-довогс Красного Знамени технологического института холодильной промышленности. I9I002, Санкт-Петербург, ул.ломоносова,9