МАШИНА ВЮЛЕМЬЕРА

Машина Вюлемьера (Vuilleumier), относящаяся к одному из видов криогенных газовых машин с подводом теплоты, получила развитие в QUA недавно; ее принцип действия был описан Фин­кельштейном (1970 г.) при обзоре работ Мэйджи и др. (Magee е. а., 1969) и Питчера и др. (Pitcher е. а., 1970 г.).

Схема машины Вюлемьера изображена на рис. 10-10 и по своему замыслу подобна сдвоенной машине, описанной в гл. 9. Она имеет один картер и состоит из двух цилиндров с вытеснителями, один из которых больше другого. Вытеснители имеют общий коленча­тый вал и вследствие этого их движение одновременное, но со сдвигом по фазе. На рисунке показаны регенеративные выте­снители, но могут быть исполь­зованы в одном или обоих ци­линдрах и обычные. Для их привода к коленчатому валу подводится внешняя работа. Необходимо отметить, что под­водимая к машине мощность очень мала, поскольку тре­буется работа только на пре­одоление внутреннего трения в рабочем теле и механического трения движущихся частей. Внешней работы для сжатия или расширения рабочего тела Не требуется, она нужна лишь для вытеснения рабочего тела из одной полости в другую.

В машине помимо двух регенераторов имеются еще три других теплообменника: нагреватель на головке большого цилиндра, мо­розильная камера на головке малого цилиндра и холодильник в нижней части цилиндров, расположенный вне картера; картер в этой машине является общей частью контура рабочего тела.

МАШИНА ВЮЛЕМЬЕРА

Рнс. 10-10. Схема машины Вюле­мьера.

1 — подвод теплоты в полость расширения прн высокой температуре; 2 — отвод теп­лоты нз окружающей среды прн низкой температуре в полость расширения; 3 — отвод теплоты в систему охлаждения прн атмосферной температуре; 4 — подвод внешней механической работы; S — реге­неративные вытеснители.

Машина работает следующим образом. При возвратно-поступа­тельном движении вытеснителя большого цилиндра масса рабочего тела. попеременно перемещается между горячим верхним концом цилиндра и холодным его концом, расположенном в картере. Это вызывает изменение давления рабочего тела; давление максималь­ное, когда рабочее тело находится в горячем конце цилиндра, и ми­нимальное, когда оно находится в холодном конце. Циклическое изменение давления используется в меньшем цилиндре для достиже­ния необходимого эффекта охлаждения в его верхней части. Дви­жение вытеснителя меньшего цилиндра осуществляется так, что он находится в картере в конце рабочего хода во время процесса
расширения рабочего тела (т. е. в момент охлаждения жидкости на верхнем конце цилиндра), когда давление в результате переме­щения вытеснителя в большом цилиндре меняется от максимального до минимального.

Машина Вюлемьера трудно поддается классификации. Дейст­вительно, это комбинация двух машин, работающих по циклу Эриксона с одним цилиндром и регенеративным вытеснителем и имеющих постоянный рабочий объем и внешний привод; но в дан­ном случае машина не имеет клапанов, и, по принятому ранее произ­вольному определению, она относится к категории машин Стирлинга. Машина Вюлемьера аналогична сдвоенной машине Стирлинга, но без рабочих поршней; данное обстоятельство представляет исклю­чительное преимущество, поскольку количество движущихся узлов уменьшается вдвое. Основной недостаток машины — необходи­мость внешнего, хотя и маломощного привода. Кроме того, отсут­ствие рабочих поршней может ограничить степень изменения давления, которая могла бы быть достигнута, а это, следовательно, ограничивает и холодопроизводительность. По-видимому, машина Вюлемьера как компактная высокоскоростная криогенная машина менее предпочтительна, чем сдвоенная машина Стирлинга; она не является автономной, хотя, если учесть ее простоту, может найти применение во многих областях; отсутствие рабочих поршней и уплотнений — ее основные преимущества.

Комментирование на данный момент запрещено, но Вы можете оставить ссылку на Ваш сайт.

Комментарии закрыты.


gazogenerator.com