Довгялло Александр Иванович Некрасова Светлана Олеговна

 
Рисунок. 4.2 – T–S диаграмма процессов в дроссельной системе охлаждения 
а – дроссельная система со стандартным баллоном, б – дроссельная система с 
универсальным газовым баллоном. 
Потребный расход азота определяется полной холодопроизводительностью 
Q
х
 = 
10Вт: 
x
x
N
q
Q
G

2
(4.5) 
Время работы системы в режиме дросселирования разбивается на равные 
промежутки времени (шаг расчёта) 


и делается допущение, что за данный 
промежуток времени расход, давление и другие параметры газа в баллоне не 
изменяются. Принимаем 


= 10 мин. За данный промежуток времени масса 
азота в баллоне уменьшится на: 
а 
б 

---

104 
2
N
m
G

 
 
(4.6) 
Оставшаяся масса азота в баллоне: 
1
i
i
m
m
m


 
(4.7) 
В соответствии с [27] через промежуток времени 


давление 
р
i
в баллоне 
примет значение: 
1
1
k
i
i
i
i
m
p
p
m









,
(4.8) 
где 
k
– коэффициент адиабаты рабочего тела, 
i
– номер шага расчёта. Затем 
расчёт повторяется до тех пор пока удельная холодопроизводительность 
q
х 
не 
примет отрицательного значения. Полное время работы системы охлаждения 
соответственно равно: 
n


  
.
(4.9) 
где 
n
– количество шагов расчёта. 
Аналогично выполняется расчёт для второго варианта дроссельной системы 
охлаждения. Расчёт отличается только тепловым балансом в теплообменнике–
регенераторе: 
1
2
3
6
5
теор
T
T
q
i
i
i
i
 
 
,
(4.10) 
2
3
4
5
5'
теор
T
Т
q
i
i
i
i

  
(4.11) 
Результаты расчётов, показывают, что время функционирования 
разомкнутой дроссельной системы охлаждения со стандартным баллоном и 
разомкнутой дроссельной системы охлаждения с универсальным газовым 
баллоном соответственно равны 
τ
ст
=60мин и 
τ
криог
=90мин. Графики изменения 
расхода хладагента и удельной холодопроизводительности по времени работы 
систем охлаждения представлены на рисунке 4.3 и 4.4. 

---

105