Моделирование работы микрокриогенной машины, работающей по обратному циклу Стирлинга

Посвящено созданию расчетно-аналитической модели микрокриогенной машины, работающей по обратному циклу Стирлинга и поиску взаимосвязи между геометрией ключевых узлов и термодинамическими характеристиками криогенной газовой машины. Современные средства навигации и наблюдения, особенно спутниковые (включая системы оборонного назначения), нуждаются в микрокриогенных охладителях, работающих "без расходных материалов", способных охлаждать и криостатировать фотоприемные устройства при температуре 77...80 K. Создание и отработка методики расчета микрокриогенных машин позволит на стадии проектирования разработать оптимальную модель микрокриогенной машины, энергетически выгодную и экономически обоснованную. Сделана попытка определить и описать взаимосвязи различных параметров машины и их влияние друг на друга. Предлагаемая расчетно-аналитическая модель позволяет решать как прямую задачу (проектирование), так и обратную (поверочный расчет) для криогенной газовой машины, работающей по обратному циклу Стирлинга. Прямая задача характеризуется известными входными параметрами (температурами холодильной камеры и среды, охлаждающей конденсатор, холодопроизводительностью машины), по которым определяются параметры рабочего цикла и основные характеристики элементов холодильной машины. Обратная задача: для заданных геометрических параметров аппаратов, характеристик компрессора и расширительного устройства, температур окружающей среды и теплопритоков определяются температуры кипения и конденсации хладагента и его массовый расход.

Литература

[1] Оносовский В.В. Моделирование и оптимизация холодильных установок. Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1990. 208 с.

[2] Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. М.: Физматлит, 2001. 320 с.

[3] Тарасик В.П. Математическое моделирование технических систем. Мн.: Дизайн-ПРО, 1997. 641 с.

[4] Архаров А.М., Марфенина И.В., Микулин Е.И. Криогенные системы. В 2 т. Т. 1. Основы теории и расчета. М.: Машиностроение, 1966. 576 с.

[5] Архаров А.М., Архаров И.А., Смородин А.И. Криогенные системы. В 2 т. Т. 2. Основы проектирования аппаратов, установок и систем. М.: Машиностроение, 1999. 720 с.

[6] Термодинамические свойства гелия / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А.Д. Козлов и др. М.: Изд-во стандартов, 1984. 320 с.