Термодинамика

Воздушная холодильная установка
Для более глубокого охлаждения тел (получения более глубокого холода) используется воздушная холодильная установка (рис. 41).
Принцип действия воздушной холодильной установки основан на расширении предварительно сжатого и охлажденного воздуха. Воздух из холодильной камеры (4) под давлением p₁ поступает в компрессор (1), где адиабатно сжимается (1–2) до давления p₂ и температуре T₂. Сжатый воздух подается в теплообменник (2), где охлаждается проточной водой до температуры T₃ (2–3), и подается в турбодетандер (3), где адиабатно расширяется (3–4) до давления p₁, при этом температура рабочего тела понижается до значения T₄. Охлажденный воздух поступает в холодильную камеру, где нагревается до температуры T₁ (4–1).

Рис. 41. Схема, p-v и T-s диаграммы воздушной

холодильной установки

Удельное количество теплоты, переданное охлаждающей воде, может быть определено по соотношению

,

удельное количество теплоты, отведенное от воздуха в холодильной камере, по формуле

, (1)
а удельная работа цикла при условии постоянства теплоемкости рабочего тела ( ) может быть рассчитана из выражения

или, поскольку для адиабатных процессов (1–2) и (3–4) справедливы следующие соотношения температур:

; ,
определена по формуле
. (2)

При использовании соотношений (1), (2) холодильный коэффициент воздушной холодильной может быть определен из формулы

.
Вопрос №47
Холодильные установки предназначены для охлаждения тел до температуры ниже температуры окружающей среды. Чтобы осуществить такой процесс, необходимо от тела отвести теплоту и передать ее в окружающую среду за счет работы, подводимой извне.

Цикл Карно:

- работа цикла.
;
;
Холодильные машины бывают следующих видов:

9. 
   Парокомпрессионные холодильные машины, в которых рабочим телом является пар, а рабочий процесс протекает в компрессоре.
   
10. 
    Воздушные холодильные машины, в которых рабочим телом является воздух.
    
11. 
    Абсорбционные холодильные машины, в которых идёт поглощение паров водными растворами.
    
12. 
    Пароструйные холодильные машины, имеющие инжекторы в качестве исполнительного механизма.