охлаждать сжатый воздух после компрессора обязательно и для этого должен быть радиатор.

А не проще собрать конструкцию, называемую "двигатель Стирлинга"? Он обладает обратимостью, и если крутить вал, возникнет разность температур... (и вполне можно обойтись без фреона...)

да вы правы, при сжатии воздух существенно нагревается, как правильно написали

для этого в автомобили и ставиться интеркулер, чтобы охлаждать воздух подаваемый во впускной коллектор, но охлаждает он только при движение, т.к. суть охлаждения в потоках набегающего воздуха. А вот если стоять в пробке то такой радиатор быстро нагреется и перестанет охлаждать. А вот будет ли работать такой кондиционер на основе вихревой трубки даже не знаю, это к специалистам вопрос, в тепловозах то тоже воздух чем то сжимают, а при сжатии он в любом случае нагреется.. Так что думаю а автомобилях не спроста эта технология не применяется. Да и мне так кажется, что итоговый рабочий результат обойдется дороже установки обычного фреонового кондиционера..


интересная идея, только непонятно сколько кВт энергии это должно забирать у ДВС автомобиля.. КПД стирлинга известна, около 30% если хорошо собрано, а вот тепловую эфективность я не знаю..

Турбину снабжать крутящим моментом от вала вообще не вариант. Как уже сказали выше непостоянство работы сразу сведет все на нет. Мощность тут нужна небольшая, но как можно большие обороты.
Обороты вала в лучшем случае несколько тысяч, и то когда газуешь. Это не вариант. Первое, что можно сделать это мультипликатор (повышающий редуктор). Но достаточно все равно не повысить обороты, он будет сильно тормозить ДВС. Да и нагрузки и режим работы такой, что он быстро откинет ласты. Гораздо лучшим решением мне кажется применение электродвигателя, от того же пылесоса думаю подойдет. Но турбина там фиговая, нужно сделать вот так:
На вход первой ступени лучше вот так:

Идеально конечно закрутить лопасти примерно так

Но вы в домашних условиях без ЧПУ никак такое не сделаете. Вполне приемлемо будет как на первой картинке. Просто пластины.
Все последующие ступени примерно вот так

Зона низкого давления на картинке с права, зона высокого слева. Можно увидеть что сама турбина становится уже по мере возрастания давления.
Думаю 2-3 ступеней должно хватить чтобы получить атмосферу... две. Может даже и больше, все зависит от габаритов, мощности движка.

Всас в эту установку тоже должен быть в виде конфузора и должен быть установлен по ходу движения авто, это несколько повысит кпд установки.
Все вращающиеся детали (турбины) нужно сделать легкими, подойдет или орг стекло или тонкое железо. Лучше наверное железо, потому пластик крепить сложнее (или крепления делать очень геморно или клеить, от вибрации все рассыпется). Тонкое железо можно паять или например полуавтоматом варить проволокой. Мне кажется хорошо подойдет.

Турбины нужно делать с длинным путем хода рабочей среды. Это удлиняет лопасти и увеличивает диаметр, конечно слишком большой диаметр не получить, нужно смотреть сколько есть места в авто под это дело. Думаю 150-200мм диаметра было бы уже достаточно.
Вот такой вариант не пойдет


Для увеличения оборотов желательно использовать частотный регулятор.

Я так понимаю в ВТ главное это литраж. При поршневом компрессоре (и даже в винтовом) думаю литраж будет недостаточен.

А при расширении - охлаждается.
Вся вторая страница - засрали сжатием! Ребята Вы чего? Совсем тю-тю? Смысл вихревой трубки в том то и состоит: газ, закручиваясь создает повышенное даление в районе периметра трубы и значит - расширение в зоне оси, отсюда и охлаждение. Охладить газ можно и другими способами, если хоть немного представлять аэродинамику. Но это слабоэффективный способ охлаждения газа. Самый эффективный - поршневой компрессор. (не нагнетающий, а наоборот = всасывающий). Почему фреон? А он испаряется при очень низкой температуре, а любое испарение = охлаждает газ.
Короче, механизм такой: всасывание, но поступление газа через узкое отверстие, чтобы в цилиндре создать разрежение. При этом газ сильно охлаждается, следуюший такт - выпуск, без сопротивления на пути жидкости(фреон превратился в жидкость). Это основа компрессорного холодильника. Причем используют фреон, который постоянно переходит из фазы жидкости в фазу газовую, то есть работает более эффективно, нежели простой воздух. Далее: жидкий фреон перетекает в радиатор морозилки и там отбирая тепло испаряется и течет опять через радиатор охлаждения в компрессор.
Для автомобиля: создан миниатюрный компрессор (габаритами как генератор) и имеет электромагнитную муфту вкл/выкл. А всё остальное: 2 радиатора - горячий (стоит перед радиатором водяного охлаждения) и холодный (стоит на пути вентилятора отопителя салона). Всё. Пристроить? нет особых трудностей, если имеется свободное место. Где взять? А с убитого автомобиля. По дешевке. И нефига тут чего то изобретать. Кстати: если нет возможности пристроить компрессор , то его можно крутить и электромотором (положить в багажник, например). А радиатор (горячий) пристроить под днище. Ну а холодный радиатор - под попу водителю (под сиденье). Чтобы яйца не потели! Но учтите: крутить компрессор - это отнять от аккумулятора 2 кВт энергии. А Вы думали мелочь? Ага, щаз!

вам бы книги фантастической направленности писать. Несмотря на кажущуюся простоту эффекта, причины его возникновения не выяснены до сих пор. В настоящее время имеются тысячи самых разных его объяснений, но одного, которое можно было бы назвать единственно верным, не существует.

Неон, я совершенно верно сказал: воздух направлен по окружности, значит, он будет из центра (осевая линия) подсасывать воздух. Тоже самое происходит и в насосе центробежного типа. Чего тут непонятного? Обычная физика. Можно этот эффект и по другому представить: струя воздуха в трубе будет точно также подсасывать с бокового отверстия в трубе (не обязательно и закручивать поток - так работает любой краскопульт). Можно выпускать воздух в атмосферу из баллона и воздух при этом будет сильно охлаждаться (аж водяной пар замерзает). То же известное явление. Вот только на этом эффекте неудобно кондиционер строить. Шумный получается....да и так и так компрессор требуется.
Когда у меня не было кондиционера в автомобиле (давно это было), я в жару просто плескал из бутылки воду на голову, вода испаряясь приятно холодила. Так что автор может себе пристроить над креслом что то вроде душа и не заморачиваться с кондиционером.

ТС написал, что ему требуется компрессионная установка с озвученными параметрами. Я написал пример такой установки. Чего тютю то?


Согласен, только давление его ниже давления от которого питается ВТ! Сама трубка ничего не сжимает. Она как раз расходуя давление в качестве энергии создает вихревой жгут, в котором и разделяются слои по температуре.

То, что предложили вы Бригадир, какой расход воздуха будет иметь? Хватит ли этого для проточного охлаждения салона? Сомневаюсь. Но вообще ваш вариант холодить конечно будет без сомнения, вопрос лишь в производительности.


Пользуюсь этим при работе в жаркую погоду на даче. Отлично помогает.

спасибо большое за ответы, особенно Gisteresis за приведенные устройства нагнетателей!

Хочу сказать вот что. Если воздух сжать, его температура повысится, допустим до 100 градусов.
Если его не охлаждая "разжать" до атмосферной обратно - то его температура вернется обратно, к атмосферной.

Это в идеальной системе. На самом деле, компрессор, из за тепловых потерь его еще нагреет, поэтому при "разжатии" он будет с повышенной температурой. Ну может 40 гр против 20 . Кароче толку от всасывания нет.

Чтобы получить холодный воздух, надо либо охладить воздух, пока он сжат и имеет температуру 100 градусов, либо, при вакуумном насосе обдувать, допустим, цининдр. Воздух, которым обдуваем, охладится, его направить в салон. А отработанный горячий воздух отводить вникуда. Но тепла будет определенно мало, ибо сжатый возду, который даст вакуумный насос имеет в себе кинетическую энергию. Если его просто вникуда выпустить, энергия потеряется.

Вихревая трубка использует кинетическую энергию потока, даст больше тепла, чем вакууный насос или нагнетение - охлаждение - разряжение.

Кондиционер на фреоне выигрывает только за счет того, что в цикле фреон меняет свои агрегатные состояние - испаряется, конденсируется и тд.

Подобная установка на воздухе, без смены агрегатных состояний, поидее будет работать, но мне кажется, что на много менее эффективно.


Кондиционер со старой тачки конечно вариант. Но душа требует инноваций и инженерных решений.
По факту, древний кондишен требует переделать штатное устройство обогрева, не предназначенное под радиатор кондиционера, что тяжело.
Во вторых заправок, дорогостоящих. Ибо старая система будет спускать весь фреон за зиму. Ибо современные фреоны имеют повышенную текучесть , не то , что раньше R12 или там аммиак какой нибуть. А если заиметь систему на древнем фреоне - то он тоже рано или поздно спустит, тк система под него будет древняя стопудово, а заправлять R12 ой как дорого, еще найди его!

Gisteresis, такие вот турбинки я встретил в пылесосах. Можно их использовать, но у них профиль не плоский, а выпуклый и кожух повторяет профиль турбинки. Поэтому снять его с пылесоса и где то использовать сложно. Проще сварить плоскую турбинку.
Вопрос, обороты в пылесосе велики, как балансировать самодельную турбинку на коленке? до 4000 реально, выше тяжеловато будет.

На больших оборотах куча турбин (как на приведенной картинке) явно будет иметь большую инерцию.
Обороты коленвала довольно быстро меняются. С подобное установкой они будут меняться медленнее. На сколько медленнее - не представляю.
По сути это получится инерционный маховик. Если будет много инерции - это снизит динамику авто , во вторых усложнит переключение передач (тк чтобы переключиться обороты должны упасть - падать медленнее будут, износ синхронизаторов и тд).

Если делать выносной двигатель, то нужно отку да то брать 2 киловатта электроэнергии, а это еще и пара генераторов + сам двигатель.
Слишком много агрегатов - нецелесообратно вообще.

Итак, варианта насоса для авто 2 - либо поршневой (винтовой) от коленвала, либо на отработанных газах, что дороже.

По сути, логичнее всего поставить что то поршневое. Типа как от зила приколхозить. Либо готовый агрегат - может с какого то автобусного транспорта, где используется воздух в дверях, тормозах и тд.
Но производительность думаю ограничена 300-400 литров в минуту.

Второй вариант - искать компрессоры, которые используются для наддува двигателей(типа винтовые). Либо ваз тюнинг, либо БУ от иномарок.
Вариант дорогой, но выигрывает по производительности, тк обеспечить воздухом двигатель не так то просто.

Считаю целесообразным испробовать вариант поршневого, для этого надо изготовить прототип трубки, найти оптимальный размер камеры.

Искал информацию, есть книги и там методы простейшего повышения кпд вихревых трубок.
Использование конусных камер, различная их длинна.
Несколько трубок подачи воздуха в улитку - к примеру 2. Ибо на одной - центр вихря смещен и холодных воздух отводить надо уже не от центра улитки.
И еще много всякого, что можно попробовать.

neon - вы обещали отписаться и дать рекомендации, все еще жду, буду благодарен. можно и здесь, можно и в лс.

собирать прототип трубки попробую на ПВХ сантехнике.
с 1 октября у меня отпуск на 4 месяца, дипломный. поэтому время будет. диплом уже почти готов.

попробую на стационарном поршневом - 230 литров в минуту.

так же хочу попробовать с меньшим давлением, но большим объемом - от пылесоса приколхозить двигатель.

важный момент, что воздух, проходящий через пылесос нагревается от обмоток.
для этого идеально подойдет двигатель моющего пылесоса. там 2 крыльчатки - одна главная, вторая охлаждает обмотки. проходящий воздух от обмоток не нагревается.
именно такой двигатель и валяется, надо только его починить и сделать герметичный отвод воздуха (двигатель шумноват и без регулятора)

Так же, почти починил свой 3D принтер (самодельный).

Печатать на нем 2 половинки ВТ и склеивать - было бы просто идеально. открывается большой простор для опытов

Ramzezka, я вам и стал предлагать именно центробежную, многоступенчатую турбину потому, что всякие нагревы меньше, обеспечиваются заданные вами параметры (небольшое давление, большой литраж).
Да, вы правильно пишите, такие объемы металла вам конечно ни к чему. Поэтому я писал, что нужно делать все тонкостенное.
Если у вас есть принтер, то можно сделать на нем, можно добиться большего КПД, за счет более сложного профиля, и за счет более точного изготовления сразу исключить проблему вибрации (балансировки).

Как делать балансировку.
Задача конечно сложная. Облегчается тем, что у вас детали требующие балансировки, по сути являются тонкими дисками и все биения радиальные, относительно одной плоскости. Чтобы точно определить диаграмму дисбаланса, нужно сделать стенд. Типа балансировочного станка для колес авто. 2 опоры, на которых можно было бы точно, соосно закреплять проверяемые детали (ступени турбины). Эти опоры должны опираться на каркас стенда через шарикоподшипники и на них же должны быть установлены датчики давления. Например тензорные. Стенд, должен иметь привод, раскручивающий проверяемую деталь и иметь датчик положения. Раскручивать не обязательно до бешеных оборотов. До тысячи достаточно. Таким образом мы можем снять диаграмму давления детали в зависимости от положения ротора. Это и будет диаграмма дисбаланса. По ней можно балансировать. Например наплавить металл/убрать. Можно предусмотреть перемещающиеся грузики на резьбе... это уже детали конструктива и полет вашей фантазии.

Чтобы избежать этой процедуры, нужно повысить точность изготовления. Желательно ступень турбины изготавливать симметричной, относительно оси вращения и в одну деталь. Ваш принтер это обеспечит.
Если варить в ручную из тонкостенного железа, то балансировка понадобится по любому.

К поршневому я скептически отношусь. Какой расход он обеспечит? А какой расход требует трубка? Ясно да.


230/60=3.8 л/с. Практически ни что. Аппарат получится очень маленьких размеров. Разве, что в качестве кулера для ПК пойдет. И то сомневаюсь в производительности.

Трубки подачи в ВТ однозначно нужно делать симметрично не менее 2х или с вводом до центра ВТ. Иначе вихрь будет кривой.

Есть еще вариант просто дополнительный радиатор как нибудь поставить и охлаждать через него воздух салона.

ПС: Вот мы и подошли к пониманию того, почему ВТ не используется в авто!
Если турбину поставить вперед, что логично сделать для большего КПД, то авто примет такой вид
http://forum.xcitefun.net/batmobile-rep ... 38058.html

Gisteresis, а исходя из чего вы делаете вывод о том, что этого количества воздуха не хватит?
нужно учесть, что температура его будет от 0 до -30 градусов (если смотреть на рабочие варианты подобных трубок)
можно смешивать с уличным, получить 10 литров \с воздух температурой , к примеру , 0 градусов.

Я думаю такая ВТ способна снизить температуру салона до приемлемой.

Опять же напоминаю, не ставится цель охлаждать салон за пару минут как в авто и нет цели морозить его.
Цель в том, чтобы создать комфорт - к примеру 20 градусов при 40 снаружи.

Отлично было бы, если бы на холостом ходу работало.

Если будет только на повышенных оборотах двигателя, то это даст комфортные поездки на большие расстояния, в жару. Тоже неплохо.

Вот как это вижу я.

по поводу пластиковых крыльчаток - если вы в курсе, озвучьте пожалуйста рабочие обороты таких установок. мне кажется, что пластик просто разлетится.
и если запитывать от коленвала, то раскрученная крыльчатка на холостых, к примеру, до 10 000 оборотов, будет резко раскручиваться до 30 000 оборотов во время начала езды. Это большие нагрузки, сомневаюсь, что пластик выдержит.

PS даже у бэтмана есть вихревая трубка, а чем мы хуже ?))

я не забыл, просто необходимо выделить время и поднять все наработки и материалы, которые находятся на жестком диске для архивов.

Если брать воздух снаружи то сомневаюсь. Для этого нужно достичь перепад в 20гр, при таком устройстве это сомнительно.
Если брать воздух из салона и доохлаждать его, то получается обратная связь, тогда думаю заданные параметры можно достигнуть. Не будем забывать, что авто не изолировано от прямых солнечных лучей и внешней температуры.
То, что какой то эффект будет, сомнений нет.

Не имею опыта проектирования ВТ, но у меня образование инженера машиностроителя, в частности курс термодинамики и тепломассообмена, динамики жидкостей и газов, турбо и насосостроения. Кроме того имею довольно обширный опыт общения со слесарными инструментами, сварочным аппаратом, напильником, тисками и прочими инструментами. На основе этого всего комплекта (проще говоря опыта и знаний) и прикидываю как это будет.

На 10 000, и тем более на 30 000 никакой пластик не выдержит, однозначно железо.
Но я как то прикидывал обычные ассинхронники совместно с частотным регулятором оборотов где то на 3000..4000. Чтобы от вала двигателя отвязаться и сделать стабильной выработку. На этих оборотах пластик еще можно, но уже на пределе. Орг стекло миллиметров... 5. Неплохо должна подойти цельная деталь сделанная принтере. В этом случае может даже толщину лопасти можно уменьшить до 3..4мм.
Ну по крайней мере сделайте прототип, покрутите его, сами все поймете.
Если 10 000 брать, то тут можно даже и габариты даже уменьшить крыльчатки.
Это все мои домыслы, варианты конструкции. Выбор конечного варианта априорно оставляю вам.

Еще как вариант. Продаются морозилки для авто. Засовываем туда радиатор и прогоняем через него воздух. Салон охлаждается.
Можно просто 2 компрессора от холодильника поставить, эффект тоже будет.

КПД такого решения очень низкий, как и надёжность (если используются элементы Пельтье).

Пельтье я тоже не предлагал, так как ток нужен большой.

Так из всех решений я и не наблюдаю высоких кпд. Иначе вопрос отпал бы сам собой.

В этих морозилках не знаю, что используется. Это так... идея возникла.

http://www.youtube.com/watch?v=Ww5mAHys37Y
Смотреть на 6 минуте.
Маленькая трубка - дает -20 и +40.
Но давление там, конечно, 5 атмосфер.

При этом видно - что трубка - колхозный макет. Сомневаюсь что ее автор играл диаметром отверстий и пытался увеличивать кпд, а стоило бы.


В морозилках однозначно элементы пельтье используются.
В статьях, посвященных ВТ, которые писаны всякими НИИ, указывается, что они выигрывают намного по КПД элементы пельтье, но проигрывают фреоновым тепловым насосам.

Так же в статье одной предлагалось использовать малогабаритную ВТ для морозилки в авто (где есть пневмо система для подачи воздуха ) - статья в начале этой темы была.


Gisteresis я думаю , что ваш опыт и знания помогут нам разобраться в процессе.

Надо начать делать и эксперементировать.

Gisteresis я думаю , что ваш опыт и знания помогут нам разобраться в процессе.

Надо начать делать и эксперементировать.[/quote]
Тема то хорошая, только эффекта при небольших эенргозатратах никакого и начинать эксперементировать не вижу смысла. Первый "препон"-большой салон авто и объем циркуляции в нем воздуха. Эта "штукенция" слишком мало выдает объема охлажденного воздуха. У меня на работе такой "ерундовиной" электрощиты охлаждаются с частотниками. Разница температур 5 градусов наружного и внутреннего воздуха. Только есть нюанс-щиты почти герметичные. И самый большой-0,3 куба. Воздух- 7 кг.

не шум, а мега о..ительный свист, и в нем тол все и дело-его нельзя глушить, его стимулировать надо.

...
а при расширении газ охлаждается, это эффект дросселирования называется, если взять в знойный день и выпустить все 3 атмосферы из обычного автоколеса, то вентиль и пальцы? покроются льдом

летом можно охлаждаться, выпуская воздух из колеса, а зимой можно накачивать колесо до 3 атм велосипедным насосом, что бы согреться. нужно только много колес.