Эксергетический анализ воздушно-холодильных машин в составе авиационных систем кондиционирования воздуха

• Автор: Иванова, Анастасия Павловна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 176 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ВОЗДУШНО-ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ И МЕТОДЫ ИХ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Краткий исторический обзор
1.2. Общая характеристика и классификация ВХМ
1.2.1. Теоретический цикл ВХМ
1.2.2. Теоретический цикл регенеративной ВХМ
1.2.3. Воздушно-холодильные машины с регенеративной осушкой
влажного воздуха в составе авиационных систем кондиционирования воздуха
1.2.4. Воздушно-холодильные машины с применением ступенчатого
сжатия
1.3. Основы эксергетического метода анализа обратных циклов
1.4. Общая методика определения эксергетического КПД
термодинамических систем
1.5. Выводы и задачи исследования
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСЕРГЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ВХМ
2.1. Идеализированный цикл ВХМ
2.2. Эксергетическая модель цикла ВХМ
2.3. Влияние исходных параметров на эксергетический КПД ВХМ
2.4. Область существования цикла ВХМ
2.5. Цикл ВХМ с разделением работы
2.6. Влияние исходных параметров на эксергетический КПД цикла ВХМ с разделением работы
2.7. Область существования цикла и оптимальные условия реализации
цикла ВХМ с разделением работы
2.8. Эксергетическая модель регенеративного цикла ВХМ с разделением работы в условиях сравнения I рода
2.9. Влияние исходных параметров на эксергетический регенеративного цикла ВХМ с разделением работы в условиях сравнения I рода
2.10. Эксергетический анализ регенеративного цикла ВХМ с разделением
работы в условиях сравнения II рода
2.11. Эксергетическая модель регенеративного цикла ВХМ с разделением
работы в условиях сравнения III рода
2.12 Эксергетическая модель цикла ВХМ ступенчатого сжатия
2.13. Область существования и оптимальные условия реализации циклов
ВХМ ступенчатого сжатия с разделением работы
2.14. Сравнительная эффективность циклов ВХМ ступенчатого сжатия с
разделением работы
2.15. Выводы
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ЭКСЕРГЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ВХМ НА
ВЛАЖНОМ ВОЗДУХЕ
3.1. Эксергетическая модель действительного цикл ВХМ
3.2. Влияние потерь на эксергетический КПД
3.3. Эксергетический КПД действительного цикла ВХМ
3.4. Область существования действительного цикла. Определение
оптимальных параметров действительного цикла ВХМ
3.5. Эксергетические потери в теплообменнике регенераторе
3.6. Эксергетическая модель ВХМ, учитывающая влажность воздуха
3.7. Выводы
ГЛАВА 4. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЦИКЛОВ ВОЗДУШНОХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН В СОСТАВЕ АВИАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
4.1. Установка охлаждения воздуха в составе авиационной системы
кондиционирования воздуха
4.2. Эксергетический КПД АВВХМ по схеме ТР+ГК и ГК+ТР

4.3. Влияние исходных параметров на эксергетический КПД циклов
АВВХМ по схеме ТР+ГК и ГК+ТР
4.4. Оценка эксергетической эффективности циклов АВВХМ по схеме
ГК+ТР и ТР+ГК
4.5. Область существанвания цикла АВВХМ по схеме ТР+ГК
4.6. Область существования цикла по схеме ГК+ТР
4.7. Регенеративный цикл АВВХМ по схеме ТР+ТК+ГК
4.8. Эксергетический КПД цикла АВВХМ по схеме ТР+ТК+ГК
4.9. Влияние исходных параметров на эксергетический КПД цикла по
схеме ТР+ТК+ГК
4.10. Условия существования цикла АВВХМ по схеме ТР+ТК+ГК
4.11. Выводы
ГЛАВА 5. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЦИКЛА АВИАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
5.1. Цикл авиационной СКВ
5.2. Установка охлаждения воздуха
5.3. Теплоиспользующая система
5.4. Эксергетическая модель авиационной СКВ
5.5. Анализ влияния исходных параметров на эксергетический КПД

5.6. Эксергетический КПД ТИС
5.7. Эксергетический КПД УОВ
5.8. Условия реализации авиационной СКВ
5.9. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСЕРГЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ВХМ
2Л. Идеализированный цикл ВХМ
Идеализированный (теоретический) обратный цикл является классическим примером обратного цикла и представлен практически во всех учебниках и монография по термодинамике [2,4,11,17,24,45,48,51,66,67,83].
Рассмотрим воздушно-холодильную машину, работающую по теоретическому обратному циклу, принципиальная схема которой представлена на рис. 2.1.
Рис. 2.1. Принципиальная схема холодильной машины: К- компрессор; Т- турбодетандер Тги, Тхи - теплообменный аппарат на горячем источнике и холодном источнике.
Для цикла ВХМ приняты следующие допущения: теплообмен между рабочим телом и источниками происходит в теплообменных аппаратах, при бесконечно малой разности температур. Данное условие выполняется, если теплоемкости и расходы теплоносителей одинаковы, движение осуществляется по противоточной схеме и коэффициент тепловой эффективности равен единице (поверхность теплообмена бесконечно большая). Таким образом, горячий и холодный источник представляются источниками с переменной температурой. Температурный уровень холодного источника находиться ниже уровня окружающей среды. Процессы сжатия в компрессоре и расширения в детандере считаются адиабатными и изоэнтропными, а процессы нагрева рабочего тела при теплообмене с холодным источником и охлаждения при теп-