Курсовая работа: Расчет вихревого холодильно-нагревательного аппарата

– гидравлические сопротивления в такте установки не существенны;

– изобарная теплоемкость газа в рабочем интервале температур принимается постоянной ;

– давление холодного потока считается равным давлению среды, в которую происходит истечение;

– в виду малых скоростей в рассматриваемых сечениях расчеты производятся по параметрам торможения.

Для расчета выбираются трубы с относительной длиной камеры энергоразделения . Значение эффектов охлаждения противоточной вихревой трубы в зависимости от степени расширения сжатого воздуха и доли охлажденного потока сведены в таблице 1.

Таблица 1.1

	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,86	0,88	0,9
		0,852	0,86	0,87	0,882	0,896	0,912	0,937	0,934	0,942
		0,828	0,841	0,855	0,871	0,889	0,91	0,925	0,932	0,94
		0,8	0,924	0,943	0,862	0,883	0,906	0,922	0,928	0,937

Значение относительной доли охлажденного потока и эффектов охлаждения вихревой трубы с дополнительным потоком сведены в таблице 2.

Таблица 1.2

	0,2	0,4	0,6	0,8	1	1,2	1,4	1,6	1,8	2
		0,85	0,845	0,842	0,856	0,875	0,894	0,913	0,915	0,938	0,944
		0,87	0,865	0,862	0,876	0,895	0,912	0,907	0,92	0,939	0,94
		0,94	0,937	0,935	0,903	0,904	0,907	0,9	0,93	0,943	0,947

Схема термодинамического расчета:

Рисунок 1.1 – Схема термодинамического расчета

1 – подогреваемый объект; 2 – охлаждаемый объект; 3 – противоточная вихревая труба;

4 – двухконтурная вихревая труба; 5 – теплообменники; 6 – эжектор.

2 Определение оптимальных режимов работы схемы

Основным критерием для выбора режима работы отдельных агрегатов схамы при их совместном использовании является достижение необходимой температуры воздуха, поступающего в камеру климатических испытаний при максимально возможной энергетической эффективности работы схемы.

Опишем работу отдельных узлов аналитическими зависимостями.

2.1 Теплообменные аппараты 5.

Рассмотрим теплообменник 5а.

Запишем уравнение теплового баланса для теплообменника 5а с учетом уравнения сохранения энергии

Так как , а , то уравнение для теплообменника 5а примет вид

.

;

;

;

.

Расходы найдем по формулам:

;

.

Давление: