Новотельнов В.Н., Суслов А.Д. Криогенные машины

Спб.: Политехника, 1991. — 335 с. — ISBN 5-7325-0143-6.В учебнике изложены теоретические основы рабочих процессов в криогенных машинах: поршневых и турбинных детандерах, газовых машинах, низкотемпературных нагнетателях и насосах. Рассмотрены алгоритмы и программы конструктивных и тепловых расчетов этих машин, а также алгоритмы и программы, моделирующие рабочие процессы в этих машинах. Даны сведения о конструкциях машин и их узлов и приведена информация, необходимая при эксплуатации этих машин.Принцип действия и области применения криогенных машин.
Назначение криогенных машин.
Основные этапы развития криогенных машин.
Применение криогенных машин в воздухоразделительныхустановках.
Криогенные машины гелиевых систем.
Микрокриогенные системы и машины.
Термогазодинамические основы теории криогенных машин.
Определение рациональной области применения расширительных машин.
Теплофизические характеристики рабочих тел криогенныхсистем. Уравнения состояния.
Дифференциальные уравнения изменения параметров в полости поршневой криогенной машины.
Расширение газа в двухфазной области.
Истечение газов. Газодинамические функции.
Теплообмен и гидродинамика в сетчатых и насыпных насадках.
Перенос теплоты поршнем и вытеснителем.
Поршневые криогенные детандеры.
Устройство и действие. Классификация.
Основные определения. Индикаторные диаграммы поршневого детандера.
Энергетический баланс. Необратимые потери и оценкаэффективности поршневого детандера.
Процессы, протекающие в цилиндре с реальным криоагентом.
Алгоритм расчета поршневого детандера.
Математическое моделирование рабочего процесса поршневых детандеров.
Поршневые уплотнения. Расчет перетечек и утечек криоагента. Теплота трения.
Динамические характеристики поршневого детандера.
Конструкция и расчет органов газораспределения.
Отбор энергии. Защита от разгона. Смазка детандеров.
Основные конструктивные особенности воздушных, гелиевых и водородных поршневых детандеров.
Эксплуатация и ремонт поршневых детандеров.
Криогенные турбодетандеры.
Схема, принцип действия, общие понятия.
Уравнение Эйлера.
Двумерная модель течения криоагента через рабочее колесо.
Основные расчетные уравнения для турбодетандера и егоэлементов.
Уравнение расхода рабочего колеса турбодетандера.
Потери холодопроизводительности на трение дисков и перетечки.
Алгоритм и пример термогазодинамического расчета турбодетандера.
Регулирование холодопроизводительности турбодетандеров.
Конструкции турбодетандеров.
Основные требования к эксплуатации турбодетандера.
Криогенные газовые машины.
Принцип действия и классификация машин.
Принципиальные схемы машин.
Циклы и особенности рабочего процесса.
Развитие теории и методов расчета машин.
Гидродинамическая модель машины. Расчет индикаторных диаграмм полостей.
Аппараты внешнего теплообмена.
Конструкции и тепловой расчет регенератора.
Конструкции машин Стирлинга.
Последовательность расчета машин.
Рекомендации по методам оптимизации машин.
Машины с независимым источником сжатого газа.
Машины со свободными вытеснителями.
Теплоиспользующие машины.
Многоступенчатые машины и особенности их расчета.
Криогенные насосы для перекачивания сжиженных криопродуктов.
Основные требования, классификация, области применения.
и параметры криогенных насосов.
Криогенные поршневые насосы.
Криогенные лопаточные насосы.
Обеспечение бескавитационной работы насосов.
Малорасходные криогенные насосы.
Список литературы.