SU1368590A2 - Расширительное устройство дл получени холода - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить холодопроизводительность. Дл  этого камера 1 снабжена коллектором 5, ох- ватьшающим вьшускные окна 2. Коллектор 5 имеет перфорированную жесткую диафрагму 6 на входе и фильтр 7 на выходе . Поток расширенного газа после диафрагмы 6 по коллектору 5 поступает в фильтр 7, заполненный насадкой 8, очищаетс  от вымораживаемых частиц . В насадке 8, кроме того, гас тс  высокочастотные гармоники колебаний , которые не отражаютс  диафрагмой 6. 3 ил.

Description

(Л

ю

00

О) 00

ел

со

N

Изобретение относитс  к холодильной технике и  вл етс  усовершенствованием устройства по авт. св. № 1086319.

Цель изобретени  - повьшение холо- допроизводительности.

На фиг.I изображено схематично расширительное устройство; на фиг . 2 -- диафрагма, фронтальный вид; на фиг.3- то же, поперечное сечение.

Устройство содержит камеру 1, вы- полненную в форме эллипсоида с выпускными окнами 2 расширенного газа,

етс  им с КПД, близким к единице, переходит в теплоту, нагрева  при этом его до температуры, значительно более высокой, чем температура газа в камере 1 и температура внешней среды.

Расширенный газ отводитс  из камеры 1 через окна 2 расширенного газа. 10 При этом с этим газом выноситс 

часть акустической энергии, генерируемой газоструйно-механоакустическим преобразователем 3, котора  вместе с потоком расширенного газа попаустановленный в фокусе эллипсоида га- 15 дает в коллекторе 5 на диафрагму 6.

зоструйно-механоакустический преобра- Действие диафрагмы основано на  в

зователь 3, который подключен к трубопроводу 4 сжатого газа, и коллектор 5, установленный соосно трубопроводу 4 сжатого газа на корпусе камеры и охватывающий выпускные окна 2. С одного торца коллектора 5 установлена перфорированна  диафрагма 6, а с другого торца - фильтр 7, заГголньм:- ный насадкой 8. В другом фокусе эллипсоида установлен акустико-тепло- вой преобразователь 9, который через теплопроводный элемент 10 и теплообменник 11 имеет тепловой контакт с внешней средой.

Устройство работает следующим образом .

При расширении сжатого газа в га- зоструйно-механоакустическом преобразователе 3 часть энергии газов ого потока преобразуетс  в энергию акустических колебаний, котора  распростран етс  от газоструйно-механоакус- тического преобразовател  в виде волн, имеющих следующий, спектр: перва  гармоника, несуща  около 80% энергии акустических колебаний, имеет длину волны, приблизительно равную четырем описанным диаметрам сопла de механракустического преобразовател ; втора  гармоника, несуща  около 15-18% энергии акустических колебаний, имеет длину волны, равную приблизительно двум описанным диаметрам сопла dc,, следующие кратные гармоники , несущие не более 3-5% энергии акустических колебаний, имеют длины волн, получающиес  кратным делением длины волны первой гармоники на номер соответствующей гармоники.

Часть энергии акустических колебаний отражаетс  от стенок камеры 1 и фокусируетс  на поверхности акустико- теплового. преобразовател  9, поглоща0

5

0

5

0

5

0

5

лении дифракции волн на преп тствии и  влении отражени  волн от твердой поверхности. При этом решаетс  задача отражени  гармоник, несущих основную долю энергии (95-98%) от общей генерируемой газоструйно-механоакус- тическим преобразователем 3 энергии, т.е. первой и второй гармоник.

При падении акустических волн на поверхность диафрагмы 6 происходит практически полное отражение волн первой и второй гармоник, так как, с одной стороны, диафрагма выполнена жесткой и поэтому она имеет частоты мод собственных колебаний значительно большие, чем частоты первой и второй гармоник, и поэтому моды собственных колебаний диафрагмы не возбуждаютс  волнами первой и второй гармоник , а с другой стороны, площадь наибольшего отверсти  перфорации f диафрагмы меньше или равна площади сопла преобразовател  3, т.е. размер отверсти  перфорации не превьш1ает половины длины волны второй гармоники и четверти длины волны первой гармоники , а рассто ние между отверсти ми перфорации 2 не меньше диаметра сопла преобразовател  3, т.е.. размер наибольшего отверсти  перфорации не превышает, а рассто ь:ие между отверсти ми перфорации не меньше половины, длины волны второй гармоники и четверти длины волны первой гармоники, т.е. вследствие действи   влени  дифракции волн на преп тствии волны указанных гармоник не проход т за диафрагму 6, а отражаютс  от нее.

При этом расширенный газ проходит через диафрагму 6, а акустические колебани  отражаютс  от последней и возвращаютс  в камеру 1, где отражаютс  от стенок, и часть их фокусиру31

етс  на акустико-тепловом преобразователе 9, поглощаетс  им с КПД, близ КИМ к единице, переходит в тепло, нагревает преобразователь 9 до темпе ратуры, значительно более высокой, чем температура газа в камере 1 и температура внешней среды. Это тепло по теплопроводному элементу 10 и теп лообменнику 11 передаетс  во внешнюю среду, обусловлива  тем самым понижение температуры расширенного газа в камере 1.

Поток расширенного газа после диа фрагмы 6 по коллектору 5 поступает в фильтр 7, заполненный насадкой 8,

Фиг. 2

3685904

очищаетс  от вымораживаемьтх частиц, а в насадке 8, кроме того, гас тс  высокочастотные гармоники колебаний,

- g которые не отражаютс  диафрагмой 6, и поступает потребителю.

10

15

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Расширительное устройство дл  по-- лучени  холода по авт.св. № 1086319, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  холодопроизводитель- ности, камера снабжена коллектором, охватывающим выпускные окна и имеющим перфорированную жесткую диафрагму на входе и фильтр на выходе.

   У/////.

   W////

   //////.

   7///V/

   У////У.

   7

   W//A

   фиг.З