Исследование термодинамических циклов воздушно-холодильных машин

• Автор: Дьяченко, Юрий Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 429 с. : ил.

Список принятых обозначений и сокращений

^ ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. Анализ современного состояния работ и перспективы развития воздушно-холодильных машин

1.1. Общая характеристика воздушно-холодильных машин

1.2. Теоретический (обратимый) цикл ВХМ

1.3. Регенеративный обратимый цикл ВХМ

1.4. Реальный (необратимый) цикл ВХМ

1.5. Воздушно-холодильные машины с регенеративной осушкой влажного воздуха

1.6. Воздушно-холодильные машины с регенеративной осушкой влажного воздуха в составе авиационных систем кондиционирования воздуха

Выводы по главе

ГЛАВА II. Термодинамический анализ обратимых циклов воздушно-• холодильных машин

2.1. Цикл воздушно-холодильной машины по модели полного
баланса энергии
2.2. Цикл воздушно-холодильной машины с разделением работы
2.3. Регенеративный цикл воздушно-холодильной машины с полным балансом энергии
2.4. Регенеративный цикл воздушно-холодильной машины
с разделением работы
2.5. Цикл воздушно-холодильной машины ступенчатого сжатия
по модели полного баланса энергии
2.6. Цикл воздушно-холодильной машины ступенчатого сжатия
по модели цикла с разделением работы
^ 2.7. Регенеративный цикл воздушно-холодильной машины
ступенчатого сжатия по модели полного баланса энергии
2.8. Регенеративный цикл воздушно-холодильной машины
ступенчатого сжатия по модели цикла с разделением работы
Выводы по главе
ГЛАВА III. Комплексный анализ обратимого цикла воздушнохолодильной машины в составе авиационных систем кондиционирования воздуха
3.1. Обратимый цикл воздушно-холодильной машины в составе авиационных систем кондиционирования воздуха
3.2. Частные случаи и предельные температурные условия цикла
3.3. Область существования и предельные условия цикла
3.4. Исследование влияния исходных параметров на термодинамическую эффективность цикла
3.5. Анализ оптимальных условий реализации цикла
3.6. Цикл ступенчатого сжатия
Выводы по главе
ГЛАВА IV. Комплексный анализ регенеративных циклов
воздушно-холодильных машин в составе авиационных систем кондиционирования воздуха.
4.1. Регенеративный цикл воздушно-холодильной машины по
схеме (ГК+ТР)
4.2. Частные случаи и предельные температурные условия реализации регенеративного цикла по схеме (ГК+ТР)
4.3. Анализ влияния исходных параметров на термодинамическую эффективность регенеративного цикла по схеме (ГК+ТР)
4.4. Анализ оптимальных условий реализации регенеративного
цикла по схеме (ГК+ТР)
4.5. Регенеративный цикл по схеме (ГК+ТР) в условиях сравнения
III рода
4.6. Сравнительный анализ нерегенеративного и регенеративного
циклов по схеме (ГК+ТР)
4.7. Регенеративный цикл по схеме (ГК+ТР) ступенчатого сжатия
Выводы по главе
ГЛАВА V. Комплексный анализ циклов воздушно-холодильных

машин с регенеративной осушкой влажного воздуха.
5.1. Регенеративный цикл воздушно-холодильной машины
по схеме (ТР+ГК)
5.2. Частные случаи и предельные условия реализации регенеративного цикла по схеме (ТР+ГК)
5.3. Исследование влияния исходных параметров на термодинамическую эффективность регенеративного
цикла по схеме (ТР+ГК)
5.4. Регенеративный цикл воздушно-холодильной машины
по схеме (ТР+ТК+ГК)
5.5. Термодинамическая эффективность регенеративного цикла
по схеме (ТР+ТК+ГК)
5.6. Частные случаи и предельные условия регенеративного цикла
по схеме (ТР+ТК+ГК)
5.7. Анализ влияния исходных параметров и оптимизация регенеративного цикла по схеме (ТР+ТК+ГК)
/ 5.8. Сравнительный анализ регенеративного цикла воздушнохолодильной машины по схеме (ТР+ТК+ГК)
5.9. Регенеративный цикл воздушно-холодильной машины по
схеме (ТР+ТК+ГК) ступенчатого сжатия
5.10. Систематизация циклов воздушно-холодильных машин и
перспективные направления развития схемных решений
Выводы по главе
ГЛАВА VI. Экспериментальное исследование регенеративных систем осушки влажного воздуха воздушно-холодильных машин.
6.1. Особенности работы воздушно-холодильных машин на влажном воздухе и общая характеристика принципа регенеративной
осушки влажного воздуха
6.2. Анализ физических условий и процессов тепломассообмена в
І+- агрегатах регенеративной системы осушки воздуха
6.3. Экспериментальное исследование регенеративной системы
осушки воздуха
- он позволяет получать на выходе из СКВ отрицательные температуры при работе на влажном воздухе, что приводит к уменьшению общего расхода воздуха в СКВ и делает её более экономичной;
- в этих схемах теплообменная аппаратура работает в условиях большой разности температур, поэтому она получается более компактной, чем в случае организации охлаждения воздуха на линии низкого давления.
Применение регенеративных систем осушки влажного воздуха позволяет снять все ограничения на температурные режимы и в сочетании со ступенчатым сжатием достигать максимальной термодинамической эффективности АВВХМ. Это направление развития является наиболее перспективным. Несмотря на практическую реализацию таких схем в литературе отсутствуют данные по теоретическим и экспериментальным исследованиям. Единственным исключением является публикация Ю.М. Шустрова [109] по анализу функционального назначения теплообменника-регенератора.
На современном уровне развития авиационной техники очень остро стоит вопрос реализации систем оборудования с максимальной эффективностью и экономичностью. Применительно к СКВ это выражается в минимизации приведенной взлетной массы системы, т.е. в минимизации отбора от силовой установки механической энергии и воздуха. Для этого необходима научно обоснованная методика расчета, проектирования и комплексной оптимизации СКВ. Решение оптимизационных задач требует представления термодинамической модели системы кондиционирования воздуха. К сожалению, в литературе отсутствуют результаты исследований этих вопросов.
Выводы по главе I
1. Обзор литературных источников свидетельствует, что развитие общей
теории ВХМ и методы термодинамического анализа остановились на уровне 50-70 гг. прошлого столетия. В имеющейся литературе отсутствуют теоретические исследования по применению ступенчатого сжатия и расширения, различным вариантам применения регенерации и моделям энергетического баланса цикла.