Предисловие
редакции. Публикуемую ниже работу Анатолия Ивановича Азарова,
изобретателя
и конструктора множества вихревых охлаждающих устройств,
посвящённую их применению
на высокоскоростном транспорте, мы поместили
здесь потому, что
нам показалось целесообразным найти в итоге дискуссии
те ниши, в которых
применение вихревых охладителей будет неоспоримо.
Вихревой бескомпрессорный
воздухоохладитель-кондиционер
для высокоскоростного
транспорта
Поезда, движущиеся со скоростью
250-360 км/час, получают в мире широкое применение. Такие транспортные
средства относят к энергонасыщенным; здесь для кондиционирования воздуха
(в рабочей зоне оператора-машиниста; в помещении с блоками электронного
управления и др.) обычно используют “традиционную” холодильную технику
– высокоэффективные парокомпрессионные кондиционеры.
Им трудно предложить
достойную альтернативу или “дополнение” из области новой техники, использующей
вихревой эффект Ранка и вихревую трубу (ВТ), питаемую воздухом. Несмотря
на это, рассмотрим новое техническое решение – одно из возможных. Оно не
“заменяет” традиционную холодильную технику и “не работает” на стоянке
и при малой скорости транспортного объекта, однако привлекает низкой стоимостью
изготовления и безынерционностью. Это компактный вихревой воздухоохладитель,
не требующий источника сжатого воздуха и при движения транспортного объекта
питаемый набегающим воздушным потоком.
На рисунке 1 показана схема
не имеющего подвижных частей и не требующего воздушного компрессора вихревого
воздухоохладителя-кондиционера для высокоскоростного транспортного объекта
(например, для кабины вертолета):
Рис. 1. Схема вихревого
воздухоохладителя-кондиционера для высокоскоростного транспортного объекта.
Здесь: 1 – набегающий воздушный поток; 2 – воздухозаборник; 3 – конфузор;
4 – прямоточная ВТ; 5 – канал рециркуляции холодного воздушного потока;
6 – щелевой диффузор; 7 – радиатор, снабженный микровентилятором (не показан);
8 – вихревой эжектор; 9 – вакуумируемый канал отсоса отработавшего в ВТ
воздуха; 10 – сброс воздуха из ап-парата.
На входе в ВТ
4 – набегающий поток, скорость которого близка к скорости транспортного
объекта (около 100 м/с). Горячий поток из ВТ 4 отводят через щелевой диффузор
6, создавая на выходе из него разрежение посредством вихревого эжектора
8. Холодный поток под давлением ниже атмосферного рециркулирует по каналу
5 через радиатор 7, размещенный на кондиционируемом объекте. При холодопроизводительности
от 1 кВт до 3 кВт компактный воздухоохладитель массой в несколько килограммов
прост в изготовлении, не требует обслуживания, безотказен в работе.
В России это техническое
решение актуально сегодня не столько для скоростных поездов (применяемых,
в отличие от Китая и Западной Европы, пока лишь в единичных количествах),
сколько для установки в кабинах вертолетов, экспортируемых в Индию и другие
страны с тропическим климатом. Вертолеты эти используют там при обработке
сельскохозяйственных угодий с малой высоты – при высокой температуре и
влажности окружающего воздуха.