Термодинамика реальных циклов систем кондиционирования воздуха

Горбачев, Максим Викторович

Термодинамика реальных циклов систем кондиционирования воздуха тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

Горбачев, Максим Викторович АВТОР

кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Новосибирск МЕСТО ЗАЩИТЫ

2009 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.14 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Термодинамика реальных циклов систем кондиционирования воздуха»

Автореферат диссертации на тему "Термодинамика реальных циклов систем кондиционирования воздуха"

Горбачев Максим Викторович

ТЕРМОДИНАМИКА РЕАЛЬНЫХ ЦИКЛОВ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

01.04.14 - теплофизика и теоретическая теплотехника

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- з ДЕК 2009

Новосибирск - 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении Высшего профессионального образования «Новосибирский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

Дьяченко Юрий Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Бапаганский Игорь Андреевич

кандидат технических наук, с.н.с. Елистратов Сергей Львович

Ведущая организация: Московский авиационный институт

(Технический университет), г. Москва

Защита состоится « 18 » декабря^ 2009 г. в 14 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.173.02 при Новосибирском государственном техническом университете.

Адрес: 630092, г. Новосибирск, пр. Карла Маркса, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного технического университета.

Автореферат разослан «17 » ноября _ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета: кандидат технических наук, доцент

Шаров Ю.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время развитие авиационных систем кондиционирования воздуха (СКВ) идет по пути совершенствования агрегатного состава. В результате такой работы агрегаты современных систем имеют очень высокие технические характеристики. Однако термодинамическая эффективность цикла остается на слишком низком уровне, как правило, она не превышает 0,3-0,6. Уменьшение термодинамической эффективности компенсируется увеличением расхода рабочего воздуха. Именно поэтому в современных СКВ расходы воздуха значительно больше, чем нормативные значения на вентиляцию. Увеличение расхода отбираемого от компрессора силовой установки воздуха приводит к уменьшению тяги и дальности полета. В результате приведенная взлетная масса СКВ увеличивается, что эквивалентно уменьшению полезной загрузки самолета. Таким образом, направление увеличения термодинамической эффективности СКВ путем повышения эффективности агрегатов уже ограничено.

Дальнейшее увеличение термодинамической эффективности СКВ возможно только с помощью применения новых схемных построений и синтеза схемных решений. Сказанное определяет актуальность темы диссертации, посвященной научному обоснованию и разработке методики анализа и комплексной оптимизации реальных циклов СКВ. В данной работе авиационная СКВ рассматривается как сложная теплоэнергетическая система, состоящая из двух сопряженных подсистем - генерации тепла (прямой цикл) и холода (обратный цикл). Термодинамическое совершенствование циклов каждой из подсистем позволит увеличить термодинамическую эффективность всей СКВ.

Целью работы является: разработка методики и исследование методом численного моделирования термодинамической эффективности реальных циклов СКВ. Для этого решаются следующие задачи:

1) разработка методики численного моделирования СКВ;

2) разработка методики оценки термодинамической эффективности обратного цикла авиационной воздушно-холодильной машины (АВВХМ) и прямого цикла теплоиспользующей системы (ТИС);

3) исследование термодинамической эффективности реальных циклов подсистем СКВ;

4) разработка схемного построения усовершенствованной СКВ.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Разработана методика численного моделирования СКВ.

2. Впервые разработан метод и выполнен комплексный термодинамический анализ реальных циклов подсистем, входящих в состав авиационной системы кондиционирования воздуха с двукратной регенерацией.

3. Выполнен анализ влияния исходных параметров и характеристик агрегатного состава на термодинамическую эффективность реальных циклов СКВ.

4. Разработана схема и проведен термодинамический анализ усовершенствованной СКВ.

Связь с научными программами. Работа выполнена при финансовой поддержке грантов: РФФИ 05-08-33588 и РФФИ 09-08-00321-а.

Практическая ценность работы:

1. Выполнен анализ влияния необратимых потерь агрегатного состава на термодинамическую эффективность реальных циклов СКВ с двукратной регенерацией.

2. Разработана методика расчета необратимых потерь реальных циклов на примере СКВ самолета ТУ-204.

3. Полученные результаты могут быть использованы при разработке СКВ нового поколения.

Достоверность полученных результатов определяется сравнительным анализом полученных в диссертации расчетных данных с известными в литературе экспериментальными данными, а также тщательным тестированием программных модулей.

Положения, выносимые на защиту:

1. Методика численного моделирования СКВ.

2. Методика комплексного термодинамического анализа реальной СКВ, в том числе: оценка термодинамической эффективности реальных циклов, влияние исходных параметров, характеристик агрегатного состава, режимов полета.

3. Термодинамический анализ усовершенствованной схемы СКВ.

Личный вклад. Работа выполнена в тесном соавторстве с Ю.В. Дьяченко,

который является научным руководителем работы, ему принадлежит постановка задачи и обсуждение полученных результатов. Автору принадлежит разработка программы моделирования, проведение численных экспериментов, разработка методики и проведение термодинамического анализа реальных циклов.

Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на 12 конференциях и семинарах, в том числе: Всероссийская научная конференция молодых ученых "Наука. Технологии. Инновации" (Новосибирск, НГТУ, 2005, 2006, 2007, 2008); Всероссийская научно-техническая конференция "Наука. Промышленность. Оборона" (Новосибирск, НГТУ, 2006, 2007, 2008, 2009); Международная конференция "Авиация и космонавтика" (Москва, МАИ (ТУ), 2006, 2007); Международная молодежная научная конференция "XV Туполевские чтения" (Казань, КГТУ-КАИ, 2007); Тринадцатая Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов (Москва, МЭИ (ТУ), 2007).

Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано 16 работ: из них 4 научные статьи в рецензируемых изданиях, вошедших в перечень, рекомендованных ВАК; 11 трудов научных конференций; 1 в сборнике научных трудов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Общий объем диссертации составляет 164 страниц, включая 88 рисунков и 3 таблицы. Список используемых источников содержит 84 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, ее научная и практическая значимость, новизна работы, сформулированы задачи исследования, дано краткое содержание диссертации.

В первой главе выполнен анализ современного состояния воздушно-холодильных машин (ВХМ) и перспектив их развития. Теоретическое обоснование замкнутого цикла ВХМ выполнено в работах Мартыновского B.C. и является классическим примером обратного газового цикла, используемым практически в каждом учебнике по термодинамике. В работах B.C. Мартыновского получено выражение для холодильного коэффициента (характеризует термодинамическую эффективность) в виде:

еобр _ Т\ __1_

Тг~Т\ (Р2/Р,)Т-1 где Tt, Pt - температура и давление окружающей среды; Г2, Рг— температура и давление за компрессором ВХМ.

Также в работах B.C. Мартыновского представлен действительный цикл ВХМ и получена обобщенная зависимость для холодильного коэффициента реального (действительного) цикла.

Основной проблемой использования в ВХМ атмосферного воздуха является наличие в нем водяных паров. При охлаждении сжатого воздуха ниже температуры точки росы происходит конденсация водяных паров, а при отрицательных температурах - кристаллизация капельной влаги. Поэтому были разработаны два типа ВХМ, в которых использовался принцип регенеративной осушки влажного воздуха. Первый тип ВХМ разработан H.H. Кошкиным, второй - B.C. Мартыновским и М.Г. Дубинским. Основным недостатком этих циклов является циклический процесс осушки влажного воздуха.

В настоящее время в авиационных СКВ в качестве источников холода на борту используются воздушно-холодильные машины. В известной литературе

отсутствует теоретическое обоснование реальных термодинамических циклов авиационной воздушно-холодильной машины (АВВХМ).

Широкое применение АВВХМ привело к созданию в 70-х годах прошлого столетия ряда технических предложений, направленных на практическую реализацию принципа регенеративной осушки влажного воздуха и увеличения их эффективности. Несмотря на практическую реализацию таких схем, в известной литературе данные по теоретическим и экспериментальным исследованиям весьма ограничены. Среди них следует выделить публикации:

1) Ю.М. Шустрова - по анализу назначения теплообменника-конденсатора;

2) Ю.В. Дьяченко - по развитию методики термодинамического анализа обратимых циклов воздушно-холодильных машин.

По представлению и анализу реальных циклов подсистем СКВ в известной литературе сведения отсутствуют.

Во второй главе рассматриваются физическая и математическая модели авиационной системы кондиционирования воздуха с двукратной регенерацией. В отечественной авиации СКВ такого типа практически реализована на самолетах ТУ-204, ТУ-214, ТУ-334. Данная система разработана НПО "Наука"и впервые в отечественной гражданской авиации реализует отделение влаги на линии высокого давления ("петля").

На рис. 1 представлена расчетная схема воздушно-холодильной машины в составе СКВ, составленная на основе принципиальной схемы. В нее внесены основные магистрали и агрегаты, а также важнейшие линии перепуска рабочего воздуха. Полученная в итоге расчетная схема является основной для разработки алгоритма расчета и на ней целесообразнее всего моделировать основные режимы работы воздушно-холодильной машины в составе авиационной системы кондиционирования воздуха.

Математическая модель агрегатов АВВХМ включает в себя систему уравнений баланса энергии, баланса теплоносителей, баланса гидравлических напоров. Гидравлический и тепловой расчет каждого элемента АВВХМ проводился по паспортным характеристикам серийных агрегатов. В качестве последних ис-

пользовались следующие зависимости: тепловые и гидравлические характеристики (степень повышения давления и температуры воздуха) элементов турбо-холодильной установки (ТХУ); параметры оребренных поверхностей теплооб-менных аппаратов и их геометрические размеры; гидравлическая характеристика влагоотделителя.

GF4

Рис. 1. Расчетная схема АВВХМ: АТ\ - предварительный теплообменник; А72 - основной теплообменник; А73 - теплообменник-регенератор; ATA - теплообменник-конденсатор; GPI, GP2, GP3, GP4 - управляющие заслонки; ТХУ - турбохолодильная установка; В - вентилятор ТХУ; КМ - компрессор ТХУ; Т - турбина ТХУ; ВД - влагоотделитель

Основные допущения, принятые при моделировании АВВХМ:

1) режим работы - стационарный;

2) не учитывалось изменение температуры в трубопроводах и во влагоотде-лителе;

3) режимы работы турбины, вентилятора и компрессора считались согласованными (т.е. мощность, вырабатываемая турбиной ТХУ, расходовалась на вращение компрессора и вентилятора);

4) утечки через агрегаты и трубопроводы не учитывались;

5) продувочный воздух за форсунками насыщен до ф = 100% (в реальных условиях ф = 90 -г 95%).

Сравнительный анализ результатов расчета разработанной программы моделирования и данных расчетов организации "Афема", позволил определить максимальные разбросы параметров АВВХМ:

1) по тракту охлаждения: ДГ < 7 К, АР < 17кПа;

2) на выходе из подсистемы охлаждения: ДТ < 3,5 К, АР < 17кПа, (максимальное относительное отклонение составило: 5Гшах <5%, 5Ргаах <15%), что свидетельствует об адекватности математической модели разработанной программы.

В разделе 2.5 проведен параметрический анализ работы АВВХМ. Получены качественные и количественные зависимости влияния влажности атмосферного воздуха и тепловой эффективности теплообменника-конденсатора на параметры рабочего воздуха АВВХМ.

В разделе 2.6 приведено описание математической модели СКВ с двукратной регенерацией. В качестве объекта моделирования использовалась схема, изображенная на рис. 2, которая составлена на основе принципиальной схемы СКВ. Расчетная схема включает в себя основные агрегаты и важнейшие линии перепуска рабочего воздуха.

/Л - компрессор силовой установки; А Т\ - атмосферный охладитель (теплообменник); АТ2 - основной теплообменник; ТХУ - трехколесная турбохолодильная установка; В -вентилятор ТХУ; КМ - компрессор ТХУ; ATi - основной теплообменник; АТ4 -теплообменник-регенератор; Т - турбина ТХУ; АТ5 - теплообменник-конденсатор; ВД - влагоотделитель; ВТ - вентилятор рециркуляционной линии; ГК - гермокабина; САРД - система автоматического регулирования давления; GP3, GP4 - заслонки перепуска рабочего воздуха; GP5 - заслонка подмеса горячего воздуха

Математическая модель системы кондиционирования воздуха позволяет получить значения температуры, давления и влагосодержания воздуха во всех ре-перных точках по тракту охлаждения.

На рис. 3 показано влияние основного режимного параметра - давления за компрессором силовой установки Рк,, а также температуры забортного воздуха на значения температуры перед компрессором ТХУ, температуры на выходе из основного узла охлаждения, а также на изменение температуры воздуха на турбине ТХУ. Из приведенных графических данных следует, что увеличение давления Рк, приводит к увеличению температуры за компрессором ТХУ и температуры Т6.

а) б) в)

Рис. 3. Влияние давления за компрессором силовой установки и температуры забортного воздуха на: а) температуру перед компрессором ТХУ; б) температуру на выходе из основного узла охлаждения; в) изменение температуры на турбине ТХУ (■ - Г0 = 220К, □ - Г0 = 240К, • - Та = 280К, о - Г0 = 300К)

На основе данных, полученных с помощью математической модели, можно построить реальные циклы СКВ и исследовать их методами термодинамики для определения термодинамической эффективности.

В третьей главе проведен термодинамический анализ реальных циклов СКВ с двукратной регенерацией, применительно к схеме, изображенной на рис. 2.

Авиационная СКВ рассматривается как сложная теплоэнергетическася система, состоящая из двух сопряженных подсистем (системы генерации холода и тепла). В основе работы каждой из этих систем лежат термодинамические циклы.

При рассмотрении реальных циклов АВВХМ и ТИС (рис. 4), установлено, что они объединены общими процессами:

1) торможения в воздухозаборнике (0-1) и сжатия воздуха в компрессоре силовой установки (1-2);

Г, к.

280 /

600- : > :

7.76 8 7 !

-480 -460 -440

400

200

Т, К

600

400

200

400 5,

Дж/(кгК)

- ^ 2 /

Ч / / ! 16

-"-"зГ и

14'° 14 Ч). 0'

-200

б)

Дж/(кг-К)

Рис. 4. Реальные термодинамические циклы: а) АВВХМ; б) ТИС (Я = 10000 м, со = 222 м/с)

2) охлаждения сжатого воздуха в атмосферном охладителе (2-3);

3) нагрева воздуха в гермокабине (15-13);

4) истечения воздуха через систему автоматического регулирования давления (13-14).

На рис. 4 пунктирными линиями изображены реальные циклы АВВХМ и ТИС, сплошными - теоретические циклы, реализуемые при тех же исходных параметрах.

Для определения характеристик реальных циклов АВВХМ и ТИС получены выражения в виде:

- полная холодопроизводительность реального цикла АВВХМ:

где СРА, йР5, Сскв - расход рабочего воздуха через заслонки и через всю систему охлаждения соответственно; Гвых - температура на выходе из узла охлаждения; лрец - степень рециркуляции кабинного воздуха.

- удельная холодопроизводительность реального цикла АВВХМ:

ех = ср{срл(Т,ш -Ги) + «рсцСскв(Ги-Тп) + 0Р5(Тп-Т15) + 0^(Т„-Т[5)1

2атм =срСскЛТ0 -Тп);

- удельная теплота атмосферного теплообмена:

- теоретический холодильный коэффициент цикла АВВХМ:

(1)

(Го + гш2) -Ат-тг

гк

,тис

(3)

В работах Дьяченко Ю.В. получена зависимость теоретического холодильного коэффициента цикла АВВХМ с двукратной регенерацией в виде:

Зависимости (1) - (4) выражают термодинамическую эффективность реальных и теоретических циклов АВВХМ и ТИС.

На рис. 5 приведены графические зависимости влияния основного режимного параметра - давления цикла РК1. Этот вопрос представляет наибольший интерес, так как давление для всех циклов является оптимизационным параметром. Из приведенных графических данных следует, что зависимости термодинамической эффективности циклов АВВХМ и ТИС от давления Рк] имеют явно выраженный максимум. Следовательно, имеется оптимальный режим работы всей СКВ от давления за компрессором силовой установки.

Внешняя схожесть зависимостей холодильного коэффициента для теоретических и реальных циклов АВВХМ и ТИС подтверждает адекватность разработанной математической модели реальных циклов.

Наличие водяных паров в атмосферном воздухе является актуальной проблемой для авиационных СКВ, так как паровая влага может претерпевать фазовые переходы. При этом происходит резкое изменение параметров рабочего воздуха по тракту охлаждения.

(4)

(Т0+ги2)

ЗЛ.4Г4Л.4Г5 -ЛЛГ4 ~2Г)аГ5 +1 ~ Аг}АТАПАП + М

МлтМ АТ5 +Т1.4Г4Т1лГ5 Аг^АТ4 Т1ЛГ5 + А

АТ 5

Т0\{Рк,/Р0)Т-1

0,70,6 0,50,4 0,3 0,2

J"*-

J V

тис

0,40,3 0,06 0,04

/ Г—

4 6 2 4 6

Z^,, Бар PKV Бар

а) б)

Рис. 5. Влияние давления цикла на термодинамическую эффективность циклов АВВХМ и ТИС (Я =10000 м, ш = 222 м/с): а - мат. модель; • - по (4); А - по (3)

Графические зависимости, приведенные на рис. 6, позволяют заключить, что увеличение температуры и влажности атмосферного воздуха приводит к уменьшению термодинамической эффективности действительного цикла АВВХМ.

240 260 280 Г0, К

240 260 280 Т0, К

а) б)

Рис. 6. Влияние температуры и влажности окружающей среды на термодинамическую эффективность цикла АВВХМ (Я=1000 м, ш=77,8м/с): ■ - Ф = 0; □ - 25%; • - 50%; о - 75%; А - 100%

Таким образом, можно заключить, что увеличение влажности атмосферного воздуха носит исключительно негативный характер на величину термодинамической эффективности реального цикла АВВХМ.

В четвертой главе предложен метод оценки влияния внутренних и внешних необратимостей на термодинамическую эффективность реальных циклов СКВ. Данный метод основан на представлении реальных циклов с последующим анализом влияния реальных характеристик и реальности процессов на термодинамическую эффективность.

На рис. 7,а,б представлены зависимости влияния тепловой эффективности теплообменника-регенератора (т|/(г4) и теплообменника-конденсатора (г| 4Г5) на теоретический холодильный коэффициент реального цикла АВВХМ. Увеличение тепловой эффективности v\ATi приводит к уменьшению холодильного коэффициента реального цикла АВВХМ. Увеличение тепловой эффективности теплообменника-регенератора позволяет компенсировать уменьшение термодинамической эффективности действительного цикла. Таким образом, теплообменник-регенератор является "термодинамическим компенсатором", который позволяет снизить негативное влияние теплообменника-конденсатора. Практическое использование АТ5 обусловлено тем, что теплообменник-конденсатор выполняет свою основную функцию - конденсацию водяных паров при работе СКВ на влажном воздухе.

Рис. 7. Влияние характеристик агрегатов на термодинамическую эффективность реального цикла АВВХМ (Я = 1000 м; <а = 75 м/с): ■ - Ф = 0; □ - 25%; • - 50%; о - 75%; ▲ - 100%

На рис. 7,в представлены графические зависимости влияния адиабатного к.п.д. турбины ТХУ на термодинамическую эффективности реального цикла АВВХМ. Согласно приведенным графическим данным, увеличение к.п.д. турбины приводит к увеличению термодинамической эффективности реального цикла АВВХМ.

В разделе 4.3 проведена оценка влияния характеристик агрегатов на величину необратимых потерь термодинамической эффективности цикла АВВХМ. Необратимые потери (заштрихованная область на рис. 8,а) термодинамической эффективности (Депот) можно определить, как разность значений холодильных коэффициентов теоретического и реального циклов АВВХМ. Эти потери представляют собой суммарные потери по всем процессам и агрегатам, обусловленные внутренней и внешней необратимостью.

а) б)

Рис. 8. Характеристики цикла АВВХМ в зависимости от к.п.д. турбины ТХУ (Я = 1000м; ш = 75 м/с) • - мат. модель; ■ - по (4)

Для количественной оценки влияния увеличения адиабатного к.п.д. турбины на величину необратимых потерь рассмотрим относительное изменение холодильного коэффициента, которое представляет собой отношение необратимых потерь к холодильному коэффициенту обратимого цикла АВВХМ:

На рис. 8,6 приведена зависимость влияния адиабатного к.п.д. турбины на значения 9^. Из приведенных графических данных следует, что увеличение %

от 0,3 до 0,9 позволяет снизить необратимые потери цикла на я 9%.

В пятой главе предложена схема (рис. 9) и выполнен комплексный термодинамический анализ усовершенствованной авиационной воздушно-холодильной машины (УАВВХМ), который позволил:

1) оценить влияние исходных параметров на термодинамическую эффективность;

2) провести анализ оптимальных условий реализации цикла УАВВХМ;

3) установить области рационального применения цикла;

4) провести сравнительный анализ теоретических циклов УАВВХМ и АВВХМ с двукратной регенерацией.

Л САРД в атм.

Рис. 9. Расчетная схема усовершенствованной АВВХМ: /П-компрессор силовой установки; ЛП-атмосферный охладитель (теплообменник); ATI - предварительный теплообменник; ТХУ - трехколесная турбохолодильная установка; В - вентилятор ТХУ; КМ - компрессор ТХУ; А 73 - основной теплообменник; ATA - первый теплообменник-регенератор; Т - турбина ТХУ; АТ5 -теплообменник-конденсатор; АТ6 - второй регенеративный теплообменник; ВД -влагоотделитель; ВТ - вентилятор рециркуляционной линии; ГК - гермокабина; САРД - система автоматического регулирования давления; GP3, GP4 - заслонки перепуска рабочего воздуха; GP5 - заслонка подмеса горячего воздуха

Отличие схемы УАВВХМ (рис. 9) от АВВХМ с двукратной регенерацией (рис. 2) состоит в наличии второго теплообменника-регенератора. Теплообменник-регенератор АТ6 введен в схему УАВВХМ для компенсации негативного влияния теплообменника-конденсатора.

Обобщенный сравнительный анализ схем можно выполнить с помощью коэффициента сравнительной эффективности, который представляет собой отношение холодильных коэффициентов реальных циклов УАВВХМ и АВВХМ с двукратной регенерацией:

На рис. 10 показаны зависимости влияния исходных параметров на коэффициент сравнительной эффективности реальных циклов. Увеличение скорости полета (рис. 10,а) приводит к увеличению Тд, причем, значения коэффициента эффективности, на рассматриваемом интервале исходных параметров, всегда больше единицы. Таким образом, можно предположить, что схема УАВВХМ наиболее перспективна для скоростных самолетов.

а) б)

Рис. 10 Влияние исходных параметров на коэффициент сравнительной эффективности реальных циклов (Я = 10000 м; со = 222м/с)

Особый интерес представляет влияние параметров атмосферы на коэффициент сравнительной эффективности. Уменьшение температуры атмосферного

воздуха при увеличении высоты полета в атмосфере приводит к уменьшению коэффициента сравнительной эффективности (рис. 10,6). При температурах атмосферного воздуха Т0 < 260 К коэффициент Ч'д становится меньше единицы.

Следует отметить, что в реальных условиях СКВ работает в режиме охлаждения только при стоянке на земле в условиях "горячей" атмосферы и при полетах на малых высотах. На средних и больших высотах воздушно-холодильная машина работает в режиме минимальной холодопроизводительности.

Таким образом, применение дополнительного регенеративного теплообменника А Г6 для рассмотренных исходных параметров приводит к увеличению коэффициента сравнительной эффективности, а, следовательно, к увеличению термодинамической эффективности цикла УАВВХМ по сравнению со схемой АВВХМ с двукратной регенерацией.

В заключении сформулированы основные результаты, полученные в работе:

1. Разработана методика численного моделирования авиационной системы кондиционирования воздуха на примере СКВ самолета ТУ-204. Данные, полученные с помощью математической модели проверены сопоставлением с экспериментальными данными, известными в литературе (расхождения между ними составили: по температуре - менее 5%; по давлению - менее 15%).

2. Впервые разработано представление о реальных циклах СКВ как о сложной теплоэнергетической системе, состоящей из подсистем генерации тепла и холода. Выполнено сопоставление обратимых и реальных циклов подсистем СКВ. Установлено, что термодинамическая эффективность реальных циклов примерно в 3-5 раз ниже чем у обратных циклов.

3. Разработана методика комплексного анализа реальных термодинамических циклов АВВХМ и ТИС, позволяющая на основе схемного построения и термодинамического цикла создать математическую модель и выполнить ее анализ. Математическая модель рассматривается как многопараметрическая система, а ее анализ позволяет получать новые данные по внутренним связям системы, влиянию исходных параметров и сравнительной эффективности.

4. Разработана методика и выполнен анализ влияния характеристик агрегатного состава на величину необратимых потерь термодинамической эффективности реальных циклов.

5. Предложена схема, разработан обратимый цикл и проведен термодинамический анализ усовершенствованной АВВХМ. Выполнен сравнительный анализ обратимых и реальных циклов АВВХМ с двукратной регенерацией и УАВВХМ, который позволил:

- установить области рационального применения цикла УАВВХМ;

- выявить преимущества схемы УАВВХМ по сравнению с АВВХМ с двукратной регенерацией.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Горбачев М.В. Оценка необратимых потерь термодинамической эффективности реальных циклов воздушно-холодильной машины / М.В. Горбачев, Ю.В. Дьяченко // Научный вестник НГТУ. 2009. №4(37). - С. 175-178.

2. Горбачев М.В. Термодинамический анализ реальных циклов системы кондиционирования воздуха с двукратной регенерацией / М.В. Горбачев, Ю.В. Дьяченко // Авиакосмическое приборостроение. - 2008. - №1. - С. 41-50.

3. Горбачев М.В. Разработка программы моделирования авиационной системы кондиционирования воздуха с двукратной регенерацией / М.В. Горбачев, Ю.В. Дьяченко // Авиакосмическое приборостроение. - 2008. - №4. - С. 41-51.

4. Горбачев М.В. Анализ влияния влажности атмосферного воздуха на работу воздушно-холодильной машины с двукратной регенерацией в составе авиационной СКВ / М.В. Горбачев, Ю.В. Дьяченко // Авиакосмическое приборостроение. - 2009. - №3. - С. 56-63.

5. Горбачев М.В. Численное моделирование СКВ самолета Ту-204 с отделением влаги на высоком давлении / М.В. Горбачев // Труды VII всеросс. научно-техн. конф. "Наука. Промышленность. Оборона". - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006.-С. 123-127.

6. Горбачев М.В. Термодинамический анализ реальных циклов ВХМ в составе СКВ / М.В. Горбачев // Труды VIII всеросс. научно-техн. конф. "Наука. Промышленность. Оборона". - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007. - С. 105-109.

7. Горбачев М.В. Анализ работы авиационной СКВ на влажном воздухе / М.В. Горбачев // Труды всеросс. научно-техн. конф. "Наука. Промышленность. Оборона". - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2008. - С. 104-107.

8. Горбачев М.В. Термодинамический анализ перспективной воздушно-холодильной машины в составе авиационной СКВ / М.В. Горбачев // Труды X всеросс. научно-техн. конф. "Наука. Промышленность. Оборона". - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009. - С. 96-100.

9. Горбачев М.В. Численное моделирование системы кондиционирования воздуха самолета ТУ-204 с отделением влаги на высоком давлении / М.В. Горбачев // Материалы всеросс. научной конф. молодых ученых "Наука. Технологии. Инновации" в 7-ми частях. Часть 3. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006. -С. 55-57.

10. Горбачев М.В. Термодинамический анализ реальных циклов СКВ / М.В. Горбачев // Материалы всеросс. научной конф. молодых ученых "Наука. Технологии. Инновации" в 7-ми частях. Часть 3. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006.-С. 138-140.

П.Горбачев М.В. Термодинамический анализ реальных циклов теплоис-пользующей системы в составе авиационной системы кондиционирования воздуха / М.В. Горбачев // Материалы всеросс. научной конф. молодых ученых "Наука. Технологии. Инновации" в 7-ми частях. Часть 3. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007.-С. 156-158.

12. Горбачев М.В. Термодинамический анализ реальных циклов СКВ / М.В. Горбачев // Тринадцатая Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. Тезисы докладов.: В 3-х т. - М.: Издательский дом МЭИ, 2007. - С. 13-14.

13. Горбачев М.В. Термодинамический анализ реальных циклов теплоис-пользующей системы в составе систем кондиционирования воздуха / М.В. Горбачев // XV Туполевские чтения: Международная молодежная научная конфе-

ренция: Материалы конференции. Том 1. Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та, 2007.-С. 276-277.

14. Горбачев М.В. Термодинамический анализ реальных циклов систем кондиционирования воздуха / М.В. Горбачев, Ю.В.Дьяченко // Энергетика и теплотехника: сб. научн. трудов / под ред. акад. РАН В.Е. Накорякова. -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007. - Вып. 11. - С. 261-272.

Отпечатано в типографии Новосибирского государственного технического университета 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса,20, тел./факс (383) 346-08-57, ngtu@ngs.ru формат 60 х 84/16, объем 1.5 п.л., тираж 100 экз., заказ № 1593, подписано в печать 13.11.09г.

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата технических наук, Горбачев, Максим Викторович

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Анализ современного состояния и перспективы развития систем кондиционирования воздуха.

1.1. Общая характеристика авиационных систем кондиционирования воздуха.

1.2. Общая характеристика воздушно-холодильных машин.

1.3. Теоретический (обратимый) цикл воздушно-холодильной машины.

1.4. Реальный (необратимый) цикл воздушно-холодильной машины.

1.5. Теоретические циклы регенеративных воздушно-холодильных машин.

1.6. Цикл воздушно-холодильной машины ступенчатого сжатия.

1.7. Обзор воздушно-холодильных машин с регенеративной осушкой влажного воздуха в составе авиационных систем кондиционирования воздуха.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Разработка программы моделирования авиационной системы кондиционирования воздуха.

2.1. Принципиальная и расчетная схема подсистемы охлаждения.

2.2. Моделирование работы подсистемы охлаждения.

2.3. Математическое моделирование агрегатов авиационной воздушно-холодильной машины.

2.4. Оценка адекватности разработанной программы.

2.5. Результаты численных экспериментов для АВВХМ.

2.5.1. Режим максимальной холодопроизводительности.

2.5.2. Влияние тепловой эффективности теплообменника-конденсатора на распределение температур в подсистеме охлаждения.

2.6. Моделирование работы СКВ.

2.7. Результаты численного моделирования СКВ.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Термодинамический анализ реальных циклов системы кондиционирования воздуха с двукратной регенерацией.

3.1. Идеальные циклы подсистем СКВ.

3.2. Реальные циклы подсистем, входящих в состав СКВ.

3.2.1. Цикл АВВХМ.

3.2.2. Цикл ТИС.

3.3. Влияние исходных параметров на термодинамическую эффективность реальных циклов.

3.4. Влияние влажности атмосферного воздуха на работу реальной АВВХМ в составе авиационной СКВ.

3.5. Влияние влажности атмосферного воздуха на термодинамическую эффективность цикла ТИС.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Влияние характеристик агрегатного состава на термодинамическую эффективность реальных циклов.

4.1. Влияние характеристик агрегатов на термодинамическую эффективность цикла АВВХМ.

4.2. Влияние характеристик агрегатов на термодинамическую эффективность цикла ТИС.

4.3. Влияние рециркуляции кабинного воздуха.

4.4. Оценка необратимых потерь термодинамической эффективности реального цикла АВВХМ.

Выводы по главе 4.

Глава 5. Комплексный термодинамический анализ цикла усовершенствованной авиационной воздушно-холодильной машины.

5.1. Цикл усовершенствованной авиационной воздушно-холодильной машины.

5.2. Термодинамическая эффективность цикла усовершенствованной АВВХМ.

5.3. Частные случаи и предельные условия существования цикла

У АВВХМ.

5.4. Исследование влияния исходных параметров на термодинамическую эффективность цикла УАВВХМ.

5.5. Анализ оптимальных условий реализации цикла УАВВХМ.

5.6. Сравнительный анализ циклов УАВВХМ и АВВХМ с двукратной регенерацией.

5.7. Реальный термодинамический цикл УАВВХМ.

5.8. Влияние исходных параметров на термодинамическую эффективность реального цикла УАВВХМ.

5.9. Сравнительный анализ реальных циклов АВВХМ с двукратной регенерацией и УАВВХМ.

Выводы по главе 5.

Введение диссертация по физике, на тему "Термодинамика реальных циклов систем кондиционирования воздуха"

Авиационная система кондиционирования воздуха (СКВ) предназначена для создания требуемых параметров воздуха гермокабине (ГК) экипажа и пассажирских салонах на всех этапах полета.

СКВ обеспечивает отбор и подготовку воздуха от силовой установки, автоматическое регулирование давления, температуры и газового состава воздуха в ГК.

Авиационную СКВ можно рассматривать как сложную теплоэнергетическую систему. Структурно из нее можно выделить две основные теплоэнергетические системы: систему генерации холода и тепла. В основе работы каждой из этих систем лежат термодинамические циклы.

В основе системы генерации холода лежит обратный цикл воздушно-холодильной машины. В основе системы генерации тепла лежит прямой (те-плоиспользующий) термодинамический цикл (используется тепло сжатого воздуха, получаемого в компрессоре силовой установки).

Требуемые параметры воздуха на входе в ГК получаются смешением горячего и холодного потоков воздуха.

На основании этих представлений возможна разработка термодинамической модели СКВ, как модели двух сопряженных циклов, объединенных рабочим телом и рядом термодинамических процессов. На основании обратимых циклов можно представить обратимую (идеализированную) термодинамическую модель СКВ, а на основании реальных циклов — реальную модель. Обе эти модели имеют самостоятельное значение, а их анализ позволит определять оптимальные условия практической реализации.

Возможность представить циклы обеих теплоэнергетических систем позволяет исследовать их методами термодинамики. Работу всей СКВ можно рассматривать как результат совместной работы этих циклов.

Актуальность работы. На данный момент развитие авиационных систем кондиционирования воздуха идет по пути совершенствования агрегатного состава. В результате такой работы агрегаты современных систем имеют очень высокие технические характеристики: адиабатный к.п.д. турбокомпрессора достигает значений 0,9-0,95; к.п.д. турбодетандера 0,95-0,98; тепловая эффективность теплообменных аппаратов 0,6-0,8. Однако термодинамическая эффективность цикла остается на слишком низком уровне, как правило, она не превышает 0,3-0,6. Уменьшение термодинамической эффективности компенсируется увеличением расхода рабочего воздуха. Именно поэтому в современных СКВ расходы воздуха значительно больше, чем нормативные значения на вентиляцию. Увеличение расхода отбираемого от компрессора силовой установки воздуха приводит к уменьшению тяги и дальности полета. В результате приведенная взлетная масса СКВ увеличивается, что эквивалентно уменьшению полезной загрузки самолета. Таким образом, направление повышения эффективности агрегатов СКВ уже ограничено.

Дальнейшее увеличение термодинамической эффективности СКВ возможно только с помощью применения новых схемных построений и синтеза схемных решений. К сожалению, на данное время в известной литературе практически отсутствуют результаты исследований этих вопросов.

Сказанное определяет актуальность темы диссертации, посвященной научному обоснованию и разработке методики анализа и комплексной оптимизации реальных циклов СКВ.

В данной работе авиационная СКВ рассматривается как сложная теплоэнергетическая система, состоящая из двух сопряженных подсистем — генерации тепла (прямой цикл) и холода (обратный цикл). Термодинамическое совершенствование циклов каждой из подсистем позволит увеличить термодинамическую эффективность всей СКВ.

Целью настоящей работы является: разработка методики и исследование методом численного моделирования термодинамической эффективности реальных циклов СКВ. Для этого решаются следующие задачи:

1) разработка методики численного моделирования СКВ;

3) исследование термодинамической эффективности реальных циклов подсистем СКВ;

4) разработка схемного построения усовершенствованной СКВ.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1) разработана методика численного моделирования СКВ;

2) впервые разработан метод и выполнен комплексный термодинамический анализ реальных циклов, входящих в состав авиационной системы кондиционирования воздуха с двукратной регенерацией;

3) выполнен анализ влияния исходных параметров и характеристик агрегатного состава на термодинамическую эффективность реальных циклов СКВ;

4) разработана схема и проведен термодинамический анализ усовершенствованной СКВ.

Практическая ценность работы:

1) выполнен анализ необратимых потерь агрегатного состава на термодинамическую эффективность реальных циклов СКВ с двукратной регенерацией;

2) разработана методика расчета необратимых потерь реальных циклов на примере СКВ самолета ТУ-204;

3) полученные результаты могут быть использованы при разработке СКВ нового поколения.

В первой главе выполнен анализ современного состояния авиационных систем кондиционирования воздуха и перспектив их развития. Рассмотрены теоретические и действительные циклы воздушно-холодильных машин (ВХМ), которые являются одним из наиболее приемлемых способов получения холода на борту самолета. Представлены некоторые схемы современных авиационных СКВ.

Во второй главе разработана физическая и математическая модели авиационной системы кондиционирования воздуха с двукратной регенерацией. Проведен параметрический анализ работы воздушно-холодильной машины в составе авиационной системы кондиционирования (АВВХМ). Получены качественные и количественные зависимости влияния влажности атмосферного воздуха и тепловой эффективности теплообменника-конденсатора на работу АВВХМ.

Третья глава посвящена разработке методики расчета термодинамической эффективности реальных циклов, входящих в состав авиационной системы кондиционирования воздуха с двукратной регенерацией на основе разработанной программы численного моделирования. Получены аналитические зависимости для оценки термодинамической эффективности реальных циклов СКВ. Выполнено сравнение обратимых и реальных циклов подсистем, входящих в состав СКВ. Выполнен анализ влияния исходных параметров на термодинамическую эффективность реальных циклов.

Представлены результаты численного моделирования работы АВВХМ на влажном воздухе. Установлено, что влияние влажности атмосферного воздуха носит исключительно негативный характер на величину холодопро-изводительности реального цикла АВВХМ. Получены данные, позволяющие количественно оценить влияние впрыска отделенной из потока влаги в продувочный тракт основного теплообменника на термодинамическую эффективность цикла АВВХМ.

В четвертой главе проведен анализ влияния характеристик агрегатного состава на термодинамическую эффективность реальных циклов АВВХМ и ТИС. Установлено, что увеличение тепловой эффективности теплообменника-конденсатора приводит к уменьшению термодинамической эффективности реального цикла АВВХМ, а увеличение тепловой эффективности теплообменника-регенератора позволяет компенсировать это уменьшение. Предложен метод оценки влияния характеристик агрегатов на величину необратимых потерь термодинамической эффективности реального цикла АВВХМ.

В пятой главе предложена схема и проведен комплексный термодинамический анализ усовершенствованной авиационной воздушно-холодильной машины (УАВВХМ), в которой реализуется принцип отделения влаги на линии высокого давления. Представлен реальный термодинамический цикл УАВВХМ. Выполнен сравнительный анализ и выявлены преимущества схемы УАВВХМ по сравнению с АВВХМ с двукратной регенерацией.

Личный вклад. Работа выполнена в тесном соавторстве с Ю.В. Дьяченко, который является научным руководителем работы, ему принадлежит постановка задачи и обсуждение полученных результатов. Автору принадлежит разработка программы моделирования, проведение тестовых и отладочных численных экспериментов, их обработка, разработка методики термодинамического анализа реальных циклов СКВ.

Апробацпя работы. Результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на 12 конференциях и семинарах, в том числе: Всероссийская научная конференция молодых ученых "Наука. Технологии. Инновации" (Новосибирск, НГТУ, 2005, 2006, 2007, 2008); Всероссийская научно-техническая конференция "Наука. Промышленность. Оборона" (Новосибирск, НГТУ, 2006, 2007, 2008, 2009); Международная конференция "Авиация и космонавтика" (Москва, МАИ (ТУ), 2006, 2007); Международная молодежная научная конференция "XV Туполевские чтения" (Казань, КГТУ-КАИ, 2007); Тринадцатая Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов (Москва, МЭИ (ТУ), 2007).

Заключение диссертации по теме "Теплофизика и теоретическая теплотехника"

Выводы по главе 5:

1. Предложена схема усовершенствованной регенеративной УАВВХМ.

2. Представлен теоретический термодинамический цикл УАВВХМ в общем виде и для частных случаев реализации. Получены аналитические зависимости для теоретического и практического холодильных коэффициентов. Рассмотрены частные случаи и предельные условия существования цикла УАВВХМ. Проведено исследование влияния исходных параметров на термодинамическую эффективность цикла. Выполнен сравнительный анализ цикла УАВВХМ.

3. Представлен реальный термодинамический цикл УАВВХМ. Установлено, что введение дополнительного регенеративного теплообменника приводит к увеличению термодинамической эффективности цикла УАВВХМ по сравнению с АВВХМ с двукратной регенерацией. Проведена оценка влияния исходных параметров на термодинамическую эффективность реального цикла, выполнен сравнительный анализ реального цикла УАВВХМ. Установлены области рационального применения цикла УАВВХМ. Выявлены преимущества схемы УАВВХМ по сравнению с АВВХМ с двукратной регенерацией.

Публикации. Материалы главы опубликованы в [19].

152

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей работе проведено исследование реальных термодинамических циклов подсистем, входящих в состав авиационных систем кондиционирования воздуха, посредством математического моделирования. Численные исследования выполнены с помощью разработанного алгоритма.

На основании выполненных исследований можно сделать следующие выводы:

2. Впервые разработано представление о реальных циклах СКВ как о сложной теплоэнергетической системе, состоящей из подсистем генерации тепла (прямой цикл) и холода (обратный цикл). Выполнено сопоставление обратимых и реальных циклов подсистем СКВ. Установлено, что термодинамическая эффективность реальных циклов примерно в 3-5 раз ниже чем у обратных циклов.

5. Предложена схема и разработан обратимый цикл усовершенствованной АВВХМ и получены аналитические выражения для холодильных коэффициентов. Установлено существование оптимального промежуточного давления цикла АВВХМ, предложен расчетно-графический метод его определения и исследовано влияние исходных параметров цикла. Выполнен сравнительный анализ обратимых и реальных циклов АВВХМ с двукратной регенерацией и УАВВХМ, который позволил:

- установить области рационального применения цикла УАВВХМ;

- выявить преимущества схемы УАВВХМ по сравнению с АВВХМ с двукратной регенерацией.

6. Полученные в данной работе результаты открывают несколько направлений дальнейших исследований:

- разработка и термодинамический анализ реальных циклов регенеративных и нерегенеративных схем АВВХМ;

- разработка реальной термодинамической модели системы кондиционирования воздуха и методов ее анализа и оптимизации.

В завершении диссертации автор хотел бы выразить глубокую благодарность своему научному руководителю доктору технических наук Дьяченко Ю.В. за оказанную помощь при поведении исследований и обсуждении полученных результатов, а также за моральную поддержку и теплоту человеческих отношений.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата технических наук, Горбачев, Максим Викторович, Новосибирск

1. Авиационные Правила. Ч. 25. "Нормы летной годности самолетов транспортной авиации". — М.: Летно-исследовательский институт им. М.М. Громова, 1994. 45 с.

2. Алексеев Г.Н. Общая теплотехника: Учеб. Пособие. — М.: Высш. школа, 1980.-522 с.

3. Андрющенко А.И. Основы технической термодинамики реальных процессов. — М.: Высшая школа, 1975. 264 с.

4. Бажан П.И. и др. Справочник по теплообменным аппаратам / П.И. Бажан, Г.Е. Каневец, В.М. Селиверстов. М.: Машиностроение, 1989.-200 с.

5. Бамбушек Е.М., Бухарин Н.Н., Герасимов Н.А. Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин / Е.М. Бамбушек, Н.Н. Бухарин, Н.А. Герасимов. Л.: Машиностроение, 1987. - 423 с.

6. Берман Л.Д. Испарительное охлаждение циркуляционной воды. — М—Л.: Госэнергоиздат, 1957. 320 с.

7. Болгарский А.В. Влажный газ. -М.-Л.: Госэнергоиздат, 1951. 155 с.

8. Болгарский А.В., Мухачев Г.А., Щукин В.К. Термодинамика и теплопередача. Изд. 2-е. — М.: Высшая школа, 1975. — 495 с.

9. Бродянский В.М. Эксергетический метод термодинамического анализа. М.: Энергия, 1973. - 296 с.

10. Бурцев С.И., Цветков Ю.Н. Влажный воздух. Состав и свойства: Учеб. посоюие. СПбГАХПТ, 1998.- 146 с.

11. Бэр. Г.Д. Техническая термодинамика. — М.: Энергия, 1977. — 275 с.

12. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. Изд. 2. М.: Наука, 1972. - 720 с.

13. Воронин Г.И. Конструирование машин и агрегатов систем кондиционирования. — М.: Машиностроение, 1973. — 544 с.

14. Воронин Г.И. Системы кондиционирования воздуха на летательных аппаратах. — М.: Машиностроение, 1973. — 444 с.

15. Вукалович М.П., Новиков И.И. Термодинамика. М.: Машиностроение, 1972.-670 с.

16. Вукалович М.П., Новиков И.И. Техническая термодинамика. М.: Энергия, 1968.-472 с.

17. Горбачев М.В. Анализ работы авиационной СКВ на влажном воздухе / М.В. Горбачев // Труды всеросс. научно-техн. конф. "Наука. Промышленность. Оборона". Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2008. - С. 104-107.

18. Горбачев М.В. Термодинамический анализ перспективной воздушно-холодильной машины в составе авиационной СКВ / М.В. Горбачев // Труды X всеросс. научно-техн. конф. "Наука. Промышленность. Оборона". -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009. С. 96-100.

19. Горбачев М.В. Термодинамический анализ реальных циклов ВХМ в составе СКВ / М.В. Горбачев // Труды VIII всеросс. научно-техн. конф. "Наука. Промышленность. Оборона". — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007. С. 105-109.

20. Горбачев М.В. Термодинамический анализ реальных циклов СКВ / М.В. Горбачев // Материалы всеросс. научной конф. молодых ученых "Наука. Технологии. Инновации" в 7-ми частях. Часть 3. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006.-С. 138-140.

21. Горбачев М.В. Термодинамический анализ реальных циклов СКВ / М.В. Горбачев // Тринадцатая Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. Тезисы докладов.: В 3-х т. М.: Издательский дом МЭИ, 2007. -С. 13-14.

22. Горбачев М.В. Численное моделирование СКВ самолета Ту-204 с отделением влаги на высоком давлении / М.В. Горбачев // Труды VII всеросс. научно-техн. конф. "Наука. Промышленность. Оборона". — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006. С. 123-127.

23. Горбачев М.В. Влияние влажности атмосферного воздуха на работу СКВ / М.В. Горбачев, Ю.В. Дьяченко // 5-я междунар. конф. "Авиация и космонавтика-2006". Тезисы докладов — М.: Изд-во МАИ, 2006. С. 246247.

24. Горбачев М.В. Анализ влияния влажности атмосферного воздуха на работу воздушно-холодильной машины с двукратной регенерацией в составе авиационной СКВ / М.В. Горбачев, Ю.В. Дьяченко // Авиакосмическое приборостроение. — 2009. №3. — С. 56-63.

25. Горбачев М.В. Влияние повышенной влажности атмосферного воздуха на работу СКВ / М.В. Горбачев, Ю.В. Дьяченко // 6-я междунар. конф.

26. Авиация и космонавтика-2007". Тезисы докладов -М.: Изд-во МАИ, 2007. С. 78-79.

27. Горбачев М.В. Разработка программы моделирования авиационной системы кондиционирования воздуха с двукратной регенерацией / М.В. Горбачев, Ю.В. Дьяченко // Авиакосмическое приборостроение. 2008. -№4. - С. 41-51.

28. Горбачев М.В. Термодинамический анализ реальных циклов системы кондиционирования воздуха с двукратной регенерацией / М.В. Горбачев, Ю.В. Дьяченко // Авиакосмическое приборостроение. — 2008. №1. - С. 41-50.

29. Горбачев М.В. Оценка необратимых потерь термодинамической эффективности реальных циклов воздушно-холодильной машины / М.В. Горбачев, Ю.В. Дьяченко // Научный вестник НГТУ. 2009. №4(37). С. 175178.

30. ГОСТ 4401-81. Атмосфера стандартная. Параметры (Соответствует международному стандарту ISO 2532).

31. Дьяченко Ю.В. Исследование термодинамических циклов воздушно-холодильных машин: Автореф. дис. докт. техн. наук. — Новосибирск, 2004.-429 с.

32. Дьяченко Ю.В. Исследование термодинамических циклов воздушно-холодильных машин: монография / Ю.В. Дьяченко. Новосибирск: Изд-во НГТУ. - 404 с.

33. Дьяченко Ю.В. Обратимый цикл воздушно-холодильной машины в составе авиационной системы кондиционирования воздуха // Авиакосмическое приборостроение. 2003. - №3. с. 31-35.

34. Дьяченко Ю.В. Регенеративные циклы воздушно-холодильных машин в составе авиационных систем кондиционирования воздуха машин //Научный вестник НГТУ. 2004. - №2(16). с. 61-74.

35. Дьяченко Ю.В. Термодинамический анализ обратимого цикла воздушно-холодильной машины в составе авиационной системы кондиционирования воздуха//Авиакосмическое приборостроение. —2003. — №3. с. 35-41.

36. Дьяченко Ю.В. Термодинамический анализ обратимого цикла воздушно-холодильной машины в составе авиационной системы кондиционирования воздуха //Авиакосмическое приборостроение. — 2003. — №3. с. 35-41.

37. Дьяченко Ю.В., Спарин В.А., Чичиндаев А.В. Системы жизнеобеспечения летательных аппаратов. Новосибирск: Изд-во НГТУ, (серия "Учебник НГТУ "), 2003.-512с.

38. Дьяченко Ю.В., Чичиндаев А.В. Особенности работы авиационных систем кондиционирования на влажном воздухе: Учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. - 83 с.

39. Исаченко В.П. и др. Теплопередача: Учебник для вузов / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, А.С. Сукомел. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоиз-дат, 1981 -416 с.

40. Кейс В.М., Лондон А.Л. Компактные теплообменники. -М.: Машиностроение, 1967. — 224 с.

41. Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика: учебник для вузов. 4-е изд., перераб. - М.: Энергоиздат, 1983. - 416 с.

42. Кокорин О.Я. Установки кондиционирования воздуха. Основы расчета и проектирования. Изд. 2-е, перераб. И доп. — М.: Машиностроение, 1978. 264 с.

43. Кошкин Н.Н. Холодильные машины / Н.Н. Кошкин, И.А. Сакун, Е.М. Бамбушек и др. — Л.: Машиностроение, 1985. — 510 с.

44. Кошкин Н.Н. Холодильные машины. М.: Пищевая промышленность, 1973.-512 с.

45. Кошкин Н.Н., Стукаленко А.К., Бухарин Н.Н. Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин. JL: Машиностроение, 1976. - 464 с.

46. Кремнев О.А., Сатановский A.JI. Воздушно-испарительное охлаждение оборудования. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1967. -237 с.

47. Курылев Е.С., Герасимов Н.А. Холодильные установки. Л.: Машиностроение, 1980. - 622 с.

48. Мартыновский B.C. Анализ действительных термодинамических циклов. -М.: Энергия, 1972.-216 с.

49. Мартыновский B.C. Термодинамические характеристики циклов тепловых и холодильных машин. — М—Л.:Госэнергоиздат, 1952. 116 с.

50. Мартыновский B.C. Термодинамический анализ холодильных циклов. Автореф. дис. докт. техн. наук. Одесский технол. инст. пищ. и холод, пром-ти, 1950. - 16 с.

51. Мартыновский B.C. Холодильные машины. М.:Пищепромиздат, 1955. -274 с.

52. Мартыновский B.C., Дубинский М.Г. Воздушные турбохолодильные машины с дополнительным охлаждением в регенераторе // Холодильная техника. — 1964. №6. с. 16-17.

53. Мартыновский B.C., Мельцер JI.3. Термодинамический анализ обратных циклов. Исследование по термодинамике. М.гНаука, 1973. - 134 с.

54. Мартыновский B.C., Шнайд И.М., Митиль А.К. Оптимизация циклов воздушной холодильной машины //Изв. вузов. Энергетика. — 1969. — №7. с. 52-57.

55. Мельцер JI.3. Методы термодинамической оценки теоретических и действительных циклов холодильных машин // Холодильная техника и технология. Киев. Техника. 1968. - №6. с. 27-32.

56. Никифоров Г.Н., Котылев Г.В. Конструкция самолетных агрегатов: Учебник для авиационных техникумов — М.: Машиностроение, 1989. -248 с.

57. Отчет по НИР/НЭТИ. Анализ стендовых испытаний установки охлаждения изд."204" для внесения уточнений в расчетные модели конденсатора и СКВ. Руководитель А.Н.Хозе. № гос. рег.У39492. - Новосибирск. 1987. -30 с.

58. Отчет по НИР/НЭТИ. Обзор основных тепловых схем подсистем кондиционирования типа "Петля": Руководитель А.Н.Хозе. № гос. per. У19763. -Новосибирск. 1985.- 195 с.

59. Пащенко Н.И. Термодинамическая модель авиационной системы кондиционирования воздуха / Н.И. Пащенко, Ю.В. Дьяченко // Авиакосмическое приборостроение. 2008. - №12. - с. 31-37.

60. Пащенко Н.И. Термодинамическая модель авиационной системы кондиционирования воздуха. Физическая модель // Сборник научных трудов НГТУ. 2007. - №4(50). - с. 33-38.

61. Прохоров В.И. Системы кондиционирования воздуха с воздушными холодильными машинами. -М.: Стройиздат, 1980. — 160 с.

62. Системы оборудования летательных аппаратов / Под ред. A.M. Матвеен-ко и В.И. Бекасова. М.: Машиностроение, 1995. - 496 с.

63. Старостин К.И. Математическое моделирование авиационных систем кондиционирования воздуха с учетом влажности / К.И. Старостин // Вестник МАИ.-2009. Т.16. №2, С. 141-145.

64. Теплотехника: Учеб. для вузов / А.П. Баскаков, Б.В. Берг, O.K. Витт и др.; Под ред. А.П. Баскакова. — 2-е изд., перераб. М.: Энергоиздат, 1991.-224 с.

65. Термодинамические свойства воздуха. / Сычев В.В., Вассерман А.А., Козлов А.Д., Спиридонов Г.А., Цымарный В.А. ГСССД. Серия монографии. М.: Издательство стандартов, 1978. - 276 с.

66. Фраас А.Р., Оциск М.Н. Расчет и проектирование теплообменников. Пер. с англ. М.: Атомиздат, 1971 357 с.

67. Хейвуд Р.В. Анализ циклов в технической термодинамике. М.: Энергия, 1979.-280 с.

68. Холодильные машины. /Под ред. А.В. Быкова. -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. 224 с.

69. Чичиндаев А.В. Оптимизация компактных пластинчато-ребристых теплообменников. Часть 1. Теоретические основы: Учебное пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. - 400 с.

70. Чичиндаев А.В. Оптимизация конструкции первичного теплообменника: Метод, указ. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2001. — 54 с.

71. Чичиндаев А.В. Оптимизация конструкций теплообменников: Метод, указ. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1996. - 38 с.

72. Чичиндаев А.В. Проектирование воздушно-испарительных теплообменников: Учеб. пособие. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2001. —45 с.

73. Чичиндаев А.В. Расчет агрегатов СКВ на влажном воздухе: Метод, указания / Новосиб. электротехн. ин-т. Новосибирск, 1994. — 39 с.

74. Чичиндаев А.В. СКВ с отделением влаги на высоком давлении: Метод, указания / Новосиб. электротехн. ин-т. — Новосибирск, 1990. — 30 с.

75. Шаргут Я., Петела Р. Эксергия. М.: Энергия, 1968. - 248с.

76. Шустров Ю.М. Особенности авиационных систем кондиционирования воздуха с петлевой схемой влагоотделения // Авиационная промышленность. 1995. - № 6. с. 37-43.

77. Шустров Ю.М. Проектирование авиационных систем кондиционирования воздуха: Учеб. пособие для студентов высших технических заведений / Н.В. Антонова, Л.Д. Дубровин, Е.Е. Егоров и др.; под ред. Ю.М. Шустрова. М.: Машиностроение, 2006. - 384 с.

78. Шустров Ю.М., Булаевский М.И. Авиационные системы кондиционирования воздуха. М.: Машиностроение, 1978. — 160 с.