Расширительное устройство для получения холода

 

Изобретение позволяет повысить холодопроизводительность. Для этого камера 1 снабжена коллектором 5, охватьшающим 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, очищается от вымораживаемых частиц . В насадке 8, кроме того, гасятся высокочастотные гармоники колебаний , которые не отражаются диафрагмой 6. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А2 (19) (и) (S1) 4 F 25 В 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1086319 (21) 4136962/23-06 (22) 29. 07 . 86 (46) 23,01.88. Бюл. 1(- 3 (71) МВТУ им. Н.Э.Баумана (72) А .М.Архаров, В.Л.Бондаренко, А.А.Голубев, М.Ю.Савинов и Н.В.Филин (53) 621 .57(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1086319, кл. F 25 В 9/02, 1984. (54) РАСШИРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДА (57) Изобретение позволяет повысить холодопроизводительность. Для этого камера 1 снабжена коллектором 5, ох- ватывающим выпускные 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, очищается от вымораживаемых частиц. В насадке 8, кроме того, гасятся высокочастотные гармоники колебаний, которые не отражаются диафрагмой 6. 3 ил.

136

Изобретение относится к холодильной технике и является усовершенство( ванием устройства по авт. св.

Ф 1086319.

Цель изобретения — повышение холодопроизводительности.

На фиг.1 изображено схематично расширительное устройство; на фиг. 2 диафрагма, фронтальный вид; на фиг.3— то же, поперечное сечение.

Устройство содержит камеру 1, выполненную в форме эллипсоида с выпускными окнами 2 расширенного газа, установленный в фокусе эллипсоида газоструйно-механоакустический преобразователь 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.

C одного торца коллектора 5 установ— лена перфорированная диафрагма 6, а с другого торца — фильтр 7, заполненный насадкой 8. В другом фокусе эллипсоида установлен акустико-тепловой 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 газоструйно-механоакустическом преобразователе 3 часть энергии газового потока преобразуется в энергию акустических колебаний, которая распространяется от газоструйно-механоакустического преобразователя в виде волн, имеющих следующий спектр: первая гармоника, несущая около 807 энергии акустических колебаний, имеет длину волны, приблизительно рав— ную четырем описанным диаметрам сопла d механоакустического преобразователя; вторая гармоника, несущая около 15-187 энергии акустических колебаний, имеет длину волны, равную приблизительно двум описанным диаметрам сопла d<, следующие кратные гармоники, несущие не более 3-57. энергии акустических колебаний, имеют длины волн, получающиеся кратным делением длины волны первой гармоники на номер соответствующей гармоники.

Часть энергии акустических колебаний отражается от стенок камеры 1 и фокусируется на поверхности акустикотеплового преобразователя 9, поглоща8590 2

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

Расширенный газ отводится из камеры 1 через окна 2 расширенного газа.

При этом с этим газом выносится часть акустической энергии, генерируемой газоструйно-механоакустическим преобразователем 3, которая вместе с потоком расширенного газа попадает в коллекторе 5 на диафрагму 6.

Действие диафрагмы основано на явлении дифракции волн на препятствии и явлении отражения волн от твердой поверхности. При этом решается задача отражения гармоник, несущих основную долю энергии (95-98K) от общей генерируемой газоструйно-механоакустическим преобразователем 3 энергии, т.е. первой и второй гармоник.

При падении акустических волн на поверхность диафрагмы б происходит практически полное отражение волн первой и второй гармоник, так как, с одной стороны, диафрагма выполнена жесткой и поэтому сна имеет частоты мод собственных колебаний значительно большие, чем частоты первой и второй гармоник, и поэтому моды собственных колебаний диафрагмы не возбуждаются волнами первой и второй гармоник, а с другой стороны, площадь наибольшего отверстия перфорации f диа1, фрагмы меньше или равна площади сопла преобразователя 3, т.е. размер отверстия перфорации не превышает половины длины волны второй гармоники и четверти длины волны первой гармот ники, а расстояние между отверстиями перфорации 1 не меньше диаметра сопла преобразователя 3, т.е.. размер наибольшего отверстия перфорации не превышает, а расстояние между отверстиями перфорации не меньше половины длины волны второй гармоники и четверти длины волны первой гармоники, т.е. вследствие действия явления цифракции волн на препятствии волны указанных гармоник не проходят за диафрагму 6, а отражаются от нее.

При этом расширенный газ проходит через диафрагму 6, а акустические колебания отражаются от последней и возвращаются в камеру 1, где отражаются от стенок, и часть их фокусируФиг. 2

Составитель И.Тайдаков

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Демчик

Редактор П.Гереши,Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 268/36

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1368590 4 ется на акустико-тепловом преобразо- очищается от вымораживаемых частиц, вателе 9, поглощается им с КПД, близ- а в насадке 8, кроме того, гасятся ким к единице, переходит в тепло, высокочастотные гармоники колебаний, нагревает преобразователь 9 до темпе- которые не отражаются диафрагмой 6, ратуры, значительно более высокой, и поступает потребителю. чем температура газа в камере 1 и температура внешней среды. Это тепло Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я по теплопроводному элементу 10 и теплообменнику 11 передается во внешнюю 10 Расширительное устройство для посреду, обусловливая тем самым пони- лучения холода по авт.св. N 1086319, жение температуры расширенного газа о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с в камере 1. целью увеличения холодопроизводительности, камера снабжена коллектором, Поток расширенного газа после дна- 16 охватывающим выпускные окна и имеюфрагмы 6 по коллектору 5 поступает в щим перфорированную жесткую диафрагфильтр 7, заполненный насадкой 8, му на входе и фильтр на выходе.