SU1086316A1

SU1086316A1 - Gas refrigeration machine

Info

Publication number: SU1086316A1
Application number: SU802909261A
Authority: SU
Inventors: Алексей Михайлович Архаров; Александр Тимофеевич Десятов; Виталий Леонидович Бондаренко; Владимир Григорьевич Пронько; Сергей Михайлович Корсаков-Богатков; Борис Давыдович Краковский; Виктор Петрович Юшин; Александра Михайловна Копова
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт гелиевой техники; Предприятие П/Я А-1687; Предприятие П/Я А-3605
Priority date: 1980-04-25
Filing date: 1980-04-25
Publication date: 1984-04-15

Abstract

1. ГАЗОВАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА, содержаща источник высокого давлени , подсоединенную к нему через регенератор рабочую камеру и теплообменник нагрузки, отличающа с тем, что, с целью упрощени конструкции и повыщени термодинамической эффективности, она дополнительно содержит холодильник и соосно установленные сопло с трубкой, имеющей закрытый конец, на котором расположен холодильник, причем трубка и сопло размещены в рабочей камере и последнее соединено с регенератором. 2. Мащина по п. 1, отличающа с тем, что внутри сопла и трубки по их оси установлен стержень.1. A GAS REFRIGERATING MACHINE containing a high pressure source connected to it via a regenerator working chamber and a load heat exchanger, characterized in that, in order to simplify the design and increase its thermodynamic efficiency, it additionally contains a refrigerator and coaxially mounted nozzle with a tube having a closed the end on which the refrigerator is located, with the tube and the nozzle placed in the working chamber and the latter connected to the regenerator. 2. A machine according to claim 1, characterized in that a rod is mounted inside the nozzle and the tube along their axis.

Description

ibPTibPT

(О(ABOUT

00 О5 00 O5

д 00d 00

Oxfla f daf{}u a Oxfla f daf {} u a

О5 Изобрет(ние относитс к холодилышй технике, в частности к холодог роизвод 1цим устройствам, работающим на основе использовани те)мической неравновесности нестационарных потоков рабочего вещества, и может быть иснользовано дл производства холода. Известна газова холодильна маши1 а, содержаща источник высокого давлени , аодсоединенную к нему через регенератор рабочую камеру и тенлообменник нагрузки 1. Недостатками такой газовой холодильной машины вл ютс ее низка термодинамическа эффективность, так как в машине нельз получить темнературу ниже 160- 170°С вследствие малого отношени температур гор чего и холодного концов пульсационной трубки. Кроме того, мапина имеет сложную конструкцию. Цель изобретени - упрощение конструкции и повышение термодинамической эффективности. Поставленна цель достигаетс тем, что газова холодильна машина дополнительно содержит холодильник и соосно установленные сопло с трубкой, имеюн.1ей закрытый конец , на котором расположен холодильник, причем трубка и сопло разме цены в рабочей ка.мере и последнее соединено с регенераторо .м. Внутри сопла и трубки по ii.x оси установлен стержень. На чертеже показана схема газовой холодильной машины. Газова холодильна ма;пи1;а содержит источник 1 высокого давлени , подсоединенную к не.му через регенератор 2 и трубопровод 3 рабочую камеру 4 и теплообменник 5 нагрузки. В рабочей камере 4, служап ей дл сбора расширенного гкза, установлены соосно сонло 6 с трубкой 7, имеющей закрытый конец, на котором расположен хо.юдильник 8. Внутри сопла 6 и трубки 7 но их оси установлен стержень 9, который служи дл центрировани потока газа, истекающего из сонла 6. Газова холодильна машина работает следуюп;им образом. Сжатый газ от источника 1 высокого давлени нодаетс через трубопровод 3 в регенератор 2, где охлаждаетс обратным потоком холодного газа, поступающего из теплообменника 5 нагрузки. Из регенератора 2 газ подаетс в сопло 6, откуда в виде струи попадает в трубку 7. При этом в трубке 7 возникают автоколебани столба газа. Частота этих автоколебаний определ етс длиной трубки 7 и рассто нием от сонла 6 до трубки 7. Максимальна амплитуда неременного давлени воз-никает вблизи закрытого конца трубки, где и будут максимальные изменени температуры. Теплообмен газа с теплопроводной стенкой трубки 7 приводит к эффективному поглощению звука и выделению тепла в стенке. Таким образом, потенциальна энерги сжатого газа превращает в акустическую энергию автоколебаний , котора , в свою очередь, превращаетс в тенло и поглощаетс холодильником 8. Газ, потер вший энергию, охлаждаетс 1; поступает н тенлообменник 5 нагрузки, где отбирает некоторое количество тепла от охлаждаем г)го обьекта в виде полезной холодепроизводительности . Носле этого обратный погок газа через регенаратор 2 возвращаетс к источнику 1 высокого давлени . Стержень 9 на оси струи газа повышает устойчивость работы машины и КПД преобразовани э)ергии струи в акустическую зиер;гию. Кроме того, автоколебани при наличин стержн 9 возникают и при дозвуковых скорост.чх струи газа, а их амплитуда мало зависит от рассто ни между соплом 6 и трубкой 7 и от небольших изменений давлени воздуха. Использование предлагаемой мащины позвол ет получить более высокую термодннамическуго эффективность, что дает возлюжность использовани таких машин при температурах пор дка ПО-120°К и ниже.O5 Invention (the invention relates to refrigeration technology, in particular, to the cold production of first devices, based on the thermal imbalance of unsteady flow of the working substance, and can be used to produce cold. The known gas chiller contains a high pressure source and a working chamber connected to it via a regenerator and a load heat exchanger 1. The disadvantages of such a gas chiller are its low thermodynamic efficiency, since it is impossible to get a temperature below 160-170 ° C due to low temperature ratios of the hot and cold ends of the pulsation tube. In addition, Mapina has a complex structure. The purpose of the invention is to simplify the design and increase thermodynamic efficiency. The goal is achieved by the fact that the gas refrigerating machine additionally contains a refrigerator and coaxially mounted nozzle with a tube, has a closed end on which the refrigerator is located, the tube and nozzle pricing in the working meter and the latter is connected to the regenerator. A rod is installed inside the nozzle and tube along the ii.x axis. The drawing shows a diagram of the gas chiller. Gas refrigeration; pi1; a contains a high pressure source 1 connected to it via a regenerator 2 and a pipeline 3, a working chamber 4 and a heat exchanger 5 of the load. In the working chamber 4, it is used to collect the expanded cylinder head, coaxially mounted 6 with a tube 7 having a closed end, on which the heater 8 is located. Inside the nozzle 6 and the tube 7 but the axis 9 has a rod 9 that serves to center the flow gas flowing out of the seat 6. Gas cooler works as follows; The compressed gas from the high-pressure source 1 is fed through pipeline 3 to the regenerator 2, where it is cooled by a reverse flow of cold gas coming from the heat exchanger 5 of the load. From the regenerator 2, gas is supplied to the nozzle 6, from where it enters the tube 7 as a jet. In this case, self-oscillations of the gas column occur in tube 7. The frequency of these self-oscillations is determined by the length of the tube 7 and the distance from the seat 6 to the tube 7. The maximum amplitude of the irreducible pressure arises near the closed end of the tube, where the maximum temperature changes will be. The heat exchange of the gas with the heat-conducting wall of the tube 7 leads to an effective sound absorption and heat release in the wall. Thus, the potential energy of the compressed gas is converted into acoustic energy of self-oscillations, which, in turn, is converted to tenlo and absorbed by the cooler 8. The gas that has lost energy is cooled 1; The heat exchanger enters the load 5, where it takes a certain amount of heat from the cooling of the object as a useful cooling capacity. Following this, the backflow of gas through the regenerator 2 returns to the high pressure source 1. The rod 9 on the axis of the gas jet increases the stability of the operation of the machine and the efficiency of converting the jet energy into an acoustic core. In addition, self-oscillations in the case of rod 9 occur also at subsonic speeds of gas jets, and their amplitude depends little on the distance between nozzle 6 and tube 7 and on small changes in air pressure. The use of the proposed machine allows to obtain a higher thermal efficiency, which makes it possible to use such machines at temperatures of PO-120 ° K and lower.

Claims

1. GAS REFRIGERATED

A MACHINE containing a high-pressure source, a working chamber connected to it through a regenerator and a load heat exchanger, characterized in that, in order to simplify the design and increase thermodynamic efficiency, it further comprises a refrigerator and a coaxially mounted nozzle with a tube having a closed end on which is located refrigerator, and the tube and nozzle are placed in the working chamber and the latter is connected to the regenerator.

2. Machine by π. 1, characterized in that a rod is installed inside the nozzle and tube along their axis.