Машины, работающие по циклу Стерлинга

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ

Опубликованных сообщений о влиянии несовершенной регене­рации на характеристики машин, работающих по циклу Стирлинга, или об экспериментальных исследованиях регенераторов, прове­денных при условиях, близких к их работе в реальных машинах, по-видимому, очень мало.

В 1951 г. Дэвис (Davies) и Сингхэм (Singham) провели серию экспериментов с небольшим тепловым регенератором, состоящим из латунных и медных проволочных сеток, который был помещен в знакопеременный пульсирующий с частотой 5 Гц поток с постоян­ным объемом воздуха (при атмосферном давлении). Воздух нагре­вался с одной стороны регенератора и охлаждался с другой. Для обеих сторон насадки производилась непрерывная запись темпера­туры воздуха. На основании этих экспериментов были сделаны сле­дующие выводы:

1) для данной сетчатой насадки к. п. д. регенератора увеличи­вается с массой насадки; однако это увеличение связано с постепен­ным уменьшением расхода;

2) для заданной массы насадки к. п. д. регенератора возрастает с уменьшением диаметра проволоки (в сетчатой насадке).

Исследования, проведенные с медными и латунными сетками равной массы, дали примерно одинаковые значения к. п. д. регене­ратора. Таким образом, хотя теплопроводность меди втрое больше, чем латуни, это, по-видимому, не оказывает заметного влияния. На основании этого пришли к выводу, что при использовании ука­занных тонких проволок Падение теплопроводности весьма незна­чительно. В этих экспериментах к. п. д. регенератора определялся по исследованию непрерывных записей температуры рабочего тела, производимых на каждом из концов насадки регенератора.

Эксперименты Уокера в 1961 г. на криогенной газовой машине фирмы «Филипс» при работе с рядом различных регенераторов под­твердили второй вывод, полученный Дэвисом и Сингхэмом, а именно, что уменьшение диаметра проволоки приводит к увеличе­нию к. п. д. регенератора. В качестве определяющей характеристики машины, работающей при постоянной частоте вращения и среднем давлении рабочего тела, была взята холодопроизводительность по жидкому воздуху. Уменьшение диаметра проволоки при почти по­стоянных массе и пористости насадки приводило к увеличению поверхности теплообмена.

Работа, проведенная Мурреем (Murray), Мартином (Martin), Бейли (Bayley) и Репли в 1961 г., 8 некоторой степени проливает свет на характеристики регенераторов при синусоидальном законе изменения параметров потока. Было показано, что частота слабо влияет на процесс теплоотдачи, в то время как форма волны имеет существенное значение. В пульсирующем'потоке к. п. д. исследуе­мой сеточной насадки был заметно ниже, чем при установившихся условиях потока. Было отмечено, что при неустановившемся потоке применение пламеуловителя приводит к увеличению коэффициента теплоотдачи.