Довгялло Александр Иванович Некрасова Светлана Олеговна

Рисунок 1.21– Система охлаждения с парокомпрессионной холодильной машины. 
1 – насос; 2 – расширительный бачок; 3 – теплообменник–испаритель; 4 – дросселя;
5 – теплообменник–конденсатор; 6 – компрессор 
 
Рисунок 1.22– Система охлаждения с холодильной машиной Стирлинга. 
1 – насос; 2 – расширительный бачок; 3 – теплообменник; 4 – холодильная машина 
Стирлинга 

---

45 
 
Другим эффективным способом охлаждения до криогенных температур 
является применение ГХМ Волюмера. Такая теплоиспользующая газовая 
криогенная машина приводится в движение электроприводом небольшой 
мощности. Тепло подводится к горячей части машины и отводится на среднюю 
часть с температурой окружающей среды (картер). Тепловыделение 
охлаждающего элемента поглощается холодной частью при температурах, как 
правило, около 80 К. 
Выделяются два основных преимущества систем охлаждения с 
использованием цикла Волюмера: отсутствие механического компрессора, и 
следовательно малая потребляемая электрическая мощность и возможность 
использовать непосредственно тепловой источник энергии. 
1.8 Системы охлаждения с делящей вихревой трубой 
Одним из направлений в авиационных системах охлаждения является 
использование вихревых холодильных устройств или, как их ещё называют, 
вихревых труб, работа которых основана на использовании эффекта Ранка. 
Особенностью вихревой трубы, является исключительная простота 
устройства, отсутствие движущихся элементов, небольшая масса и надёжность 
в эксплуатации. Работа вихревой трубы заключается в разделении закрученного 
потока на холодный и горячий (или тёплый) потоки, образующиеся в 
результате энергетического разделения закрученного потока газа.
Расчёты показывают, что например, для охлаждения CO
2
лазера на 
углекислом газе, выделяющего тепловую мощность около 350 Вт, необходимо 
обеспечить расход холодного потока около 2.1кг/с, при температуре 233 К, при 
допустимом подогреве 10 К. Давление холодного потока должно быть 0,1МПа, 
а в вихревую трубу должен подаваться сжатый воздух с давлением 0,5 – 0,6 
МПа. Массовая доля холодного потока составляла, по расчётным данным, 
μ=0.3.

---

46 
На рисунке 1.23 – 1.25 представлены различные варианты реализации 
системы охлаждения с вихревой трубой. Единственно, что нужно для 
реализации такой системы на борту ЛА – это организация забора воздуха с 
давлением около 0.6МПа от двигателя.