Holodilʹnaâ Tehnika i Tehnologiâ (Apr 2024)
Моделювання газодинамічних процесів в хвильових генераторах холоду динамічного газорозподілу
Abstract
Розглянувши розвиток холодильної техніки та математичного моделювання, було обрано перспективний спосіб отримання холоду, який базується на коливальному процесі газів, виникаючих в заглушених трубках, так званих «хвильових генераторах холоду». Простота конструкцій та швидка зміна процесів в таких генераторах, дала можливість використання математичного моделювання, що більш досконало дозволяє вивчити процеси. Розвиток теорії нелінійних коливань реальних систем стикався з різними труднощами; тому досліди газодинамічних коливань на простих моделях є досить актуальними. Робота генераторів досить цікава з точки зору кріогенно-холодильного напряму розвитку машинних менш газодинамічних методів отримання низьких температур. Цей пристрій поєднує в собі простоту і надійність конструкції, на відміну від інших холодильних машин, так як має в своїй конструкції прості рухомі частини або зовсім їх не має. Хвильові генератори знайшли своє застосування в енергетиці, харчовій промисловості та ін. В роботі розглянуті гіпотези виникнення хвильових процесів в приймальних трубках генераторів різних типів, а також виникнення теплових процесів. Приведена математична модель газодинамічних процесів, де використовується система диференційних рівнянь газової динаміки з граничними умовами. Швидка зміна процесів в приймальних трубках дозволяє за допомогою математичного моделювання ширше заглянути в процеси. Система вирішується за допомогою методу кінцевих різниць. Показано вибір кроків роботи моделі, а також перевірку моделі на достовірність. Представлені результати в залежності від частоти обертання газового розподільника, від зміни температури на вході, потужності пристрою, а також коефіцієнта корисної дії. Результати дослідження отримані за допомогою розробленої програми у мові програмування Lazarus Free Pascal
Keywords
