Кондиционер в авто на основе вихревой трубке Ранка-Хилша

[Upgrader]

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.

Но душа требует инноваций и инженерных решений.

Изначально проигрышных.
Дело в малой мощности, малой раз в 8, как уже писали.
Хочется спросить: вы пробовали нормальные кондиционеры в авто? Дело в том что несмотря на запас мощности, порой в жару работает на пределе. И охлаждают они салон не быстро (это только ощущения от холодного воздуха в морду). В общем - мощщи там не много, хотя не спорю, есть автомобили где кондиционер мощный и эффективный, но бюджетные модели не такие. В 2 раза меньше - и уже будет некомфортно. А теперь представьте - в 8 раз... С таким успехом можно и термоэлектрический модуль малой мощности использовать, направив на себя поток прохлады, а салон не остудит. Игрушки.

Далее о фреоновом кондиционере. Немного отойду от темы, но я хочу развеять мифы и сомнения, потому считаю важным.

По факту, древний кондишен требует переделать штатное устройство обогрева, не предназначенное под радиатор кондиционера, что тяжело.

А конкретнее? Испаритель - куда-нибудь всуните... Да хоть отдельно в салон и вентилятор к нему отдельно - вот и всё. Ах да, еще желобок отвода воды...
Конденсатор в моторный отсек куда всунуть... в идеале, если есть место, прямо рядом с радиатором охлаждения. Вентилятор уже есть (его включаем на постоянную работу при включении кондиционера) - он будет работать на продув обоих радиаторов сразу и нет проблем. Эффективности должно хватить, если система охлаждения двигателя не забита.

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.

1. Слухи об текучести преувеличены. Да, он более текучий, но... с учетом цены заправки это ерунда. О цене:
2. Даже с учетом утечек (но они устраняются, см. ниже) баллона с фреоном на 13,5 кг хватит на 27 перезаправок (27 лет) или дозаправок на всю жизнь, а это всего 3 тысячи рублей (вместе с тарой). Ну ладно, плюс еще разовые затраты на заправочное оборудование - еще столько же. Ну и еще масло - тоже мизер. Блин, это вообще копейки! Чуть чуть поработав над утечками, смена будет производится раз в несколько лет - соответственно вопрос цены фреона вообще не стоит. Объясните, где тут дорого? Я ржунимагу. Проблемы не в этом, а в ресурсе компрессора, фильтра, ТРВ и всего этого дела... Вот ремонт кондиционера может влететь в копеечку и это его главный минус. А заправка - нет.

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!

Древнего не надо принципиально, они все уже отходили своё. Сейчас все на 134 фреоне, его как грязи и запчастей тоже. С учетом вышесказанного - проблем нет, о нано-текучести забываем - это вообще внимания не стоит.

Далее, об утечках конкретнее. Утечки, они где: если в трубопроводах, то их быть не должно. Вы же прокладки не из бумаги будете вырезать, а найдете где-нибудь толковые и я надеюсь новые. В компрессоре течет через сальник вала - он меняется на НОВЫЙ. Утечки все устраняются до разумной степени.

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.

Не 2 киловатта. Не пойму - то совсем малоэффективную вихревую трубку, а то сразу мощнейший кондиционер. Сопоставьте реальные цифры. Электрический кондиционер 500 Вт (если мы говорим о фреоновом кондиционере) и одного мощного генератора более чем достаточно. Или путаете тепловую и электрическую мощность. 500 Вт электрической обычно равны 2 КВт тепловой в идеальном случае. Чего за глаза для авто, просто на меньшую мощность кондиционеры не распространены. И это будет во много раз лучше, чем турбохолодильник. Хотя, еще проблема в основном дешевых бытовых (не адаптированых для авто) кондеев в том что эффективность сильно теряется с уменьшением температуры менее 20 *С и вообще в холоде включать не рекомендуется, но оно разве нам надо, охлаждать (осушать?) и без того холодный воздух...

Как вариант, в оконных, мобильных и прочих моноблоках кондиционерах есть вкусная фитча, которой нет у автокондиционеров: нет утечек вообще, т.к. нет разъемных соединений. Соответственно не требуют обслуживания на весь срок эксплуатации. Поставил и забыл, машина сгниёт быстрее. 500 Вт достать из генератора + аккумулятор поддержит пусковой ток - более чем реально. Проблема только разместить его в авто... что наверное сложнее и места гораздо больше сожрет, чем автокондиционер, + потери на преобразование энергии.

Это нецелесообразно ставить вихревой холодильник. По крайней мере пока не решите вопрос со стабилизацией оборотов компрессора. Его же будет колбасить на дороге, и в итоге холодильник тоже будет колбасить и даст он КПД ниже плинтуса.
Взять турбину... а после турбины еще наверное будет соблазн интеркулер поставить для повышения эффективности в целом (потому как охладить салон уверен что не удастся)... и вся компактность уйдет на нет.

[Gisteresis]

дело в том, что в ВТ нельзя так просто взять и изменить размеры с неизменными пропорциями, сохранив при этом эффективность на приемлемом уровне. Поэтому ВТ большой мощности делают из нескольких ВТ малой мощности. Это вам не турбины и про аномалии я писал выше. Да и очень мало экспериментальных данных по ВТ большой единичной мощности, а программы моделирования не сильно помогают.

Просто хочу убедиться, что вы понимаете.
В теории жидкостей и газов существуют так называемые критерии подобия. Один из критериев это геометрическое подобие, но соблюдение только его часто недостаточно. Поэтому пользуются и другими критериями подобия, для того чтобы было возможно провести эксперимент на маленькой модели (например в 10 раз меньшей оригинала) а потом пересчитать полученные данные на реальный аппарат. В гидротурбинном машиностроении этим всегда пользуются.
Тоже самое можно делать и с ВТ, применяя критерии подобия.
Конечно, вода имеет более простую структуру чем газ. Ее можно считать условно несжимаемой и считать что среда неразрывна. С газами все на много сложнее.
Поэтому когда мы меняем габариты ВТ, нужно соответственно изменить и другие параметры, в том числе нужно адекватно изменить и входной поток, причем не просто на масштаб, а на отношение площадей отверстий, и тут мы увидим, что поток нужно увеличить на число гораздо больше чем отношение габаритов.
Если это все делать в разумных пределах, то эта "сухая" теория будет работать.

А если мы захотим ВТ увеличить например раз в 100, то в силу вступят множество других нюансов и "черт в ступе". Уже нельзя будет считать, что газ имеет достаточную массу чтобы преодолевать все эти нежелательные вихри, шероховатость... в общем тут картина будет настолько сложной, что и моделировать не имеет смысла, потому что математическая модель не отразит всех нюансов.

Поэтому пользоваться общей теорией жидкостей и газов можно, но в определенных пределах. Можно скажем немного подогнать габариты под имеющийся компрессор, например. Чтобы КПД системы в целом повысить.

Видимо поэтому на практике оказывается проще создать нечто небольших габаритов, "отшлифовать", а если нужна мощность больше, то просто добавляют требуемое количество штук. Видимо такая унификация позволяет упростить производство и разработку а так же эксплуатацию готовых изделий. Такой подход проистекает конечно из несовершенства теории. В этом я с вами согласен.

Когда я учился (в начале 2000х) в теории жидкостей и газов было дохрена нерешенных систем диф.ур. Сомневаюсь что за последние 10 лет произошел какой то прорыв в этой области.
Охотно верю вам, что учебник отражает далеко не все, а иногда и не то и не так.

ПС: Все это написал не как эксперт по ВТ, а только попробовал осмыслить на основе институтской программы.

[neon]

дело в том, что масштабировать ВТ так просто не выходит, сильно теряется эффективность. ВТ большой мощности все состоят из набора маломощных.

[Korrmet]

Gisteresis, я против тебя ничего не имею и не хочу тебя обидеть, но по-моему твой подход к проблеме немного несерьезен. Учитывая что по вихревым трубкам давно есть литература и их преподают в вузах. Смотрится так, будто ты собираешься изобрести велосипед, начертить его палкой на песке и построить его при помощи каменного топора. Может я тебя как-то неправильно понял, но твое сообщение выглядит именно так.

[Gisteresis]

Чего тут обижаться. Я поэтому и написал, что не являюсь экпертом по ВТ. Теорию жидкостей и газов я проходил, но конкретно направления ВТ нет. Поэтому пытался понять на том что знаю.
Но заметь те и вы как то ничего конкретного не предлагаете.
Метод симуляции конечными элементами не такой уж и каменный век, наоборот современная технология. Другое дело тут мат модель не адекватна на все 100. Но для первого приближения достаточно.
В таких сложных случаях эксперимент тоже неплохой метод.
ТС спрашивал именно практическое применение.

Книгу предлагаемую в теме немного почитал, понял что это не сильно помогает новичку в конструировании ВТ. Если есть литература попроще и современнее то бросьте пожалуйста, интересно полистать.

ПС: Если на элементы Пельтье подать энергию которую тут предлагается подавать на компрессор, интересно что будет эффективнее?

[RealCat]

Добрый день. Нашел эту дискуссию гуглением и зарегался на форуме чтобы присоединиться.

Когда первый раз прочитал про вихревую трубку, первой мыслью было сделать технически простую дешевую приблуду для охлаждения воздуха в салоне при движении. Понятно, что вопрос стояния в пробках не будет решен, но многочасовые перегоны плюс дешевизна - это уже хорошо.

Тут упоминался размер эффективной трубки - метр длинной и 50 мм отверстия. Ставим такую штуку на крышу, прикручиваем к ней раструб от огнетушителя для нагнетания воздуха, трубку с горячим воздухом отводим назад, с холодным - в салон. Зимой меняем трубки местами. Насколько это будет эффективно на 90 км/ч?

Гудеть, наверное, будет сильно. Но ничего, потерпим. Потом можно будет запихнуть трубу в подкапотное и подключить к воздуховодам системы отопления.

Сижу, думаю, стоит ли покупать 3D принтер ради того, чтобы попробовать реализовать такое?

[RealCat]

У меня еще один вопрос возник. Какое соотношение по давлению между горячим и холодным концами трубы?

[Martian]

Поставьте обычный кондиционер. Это лучше, проще, удобнее и дешевле.

[Upgrader]

[uquote="RealCat",url="/forum/viewtopic.php?p=4585699#p4585699"]Сижу, думаю, стоит ли покупать 3D принтер ради того, чтобы попробовать реализовать такое?[/uquote]Только вероятно что классический бу кондиционер выйдет дешевле и практичнее.

[>TEHb<]

стоит ли покупать 3D принтер

Может не для этого, но вообще рекомендую. Сильно меняет взгляд на инженерию. От "такого не существует" до "сейчас нарисуем и в печать".

[RealCat]

Кондишн только вместе с машиной. У меня карбюратор. А вот 3D принтер - это классная игрушка.

[nds]

Не читал всю тему, но блин, 10 лет теме уже.
Чем заморачиваться экзотикой уже давно собрали бы не обслуживаемую абхм
Она мощность у двигателя отнимать не будет.

[neon]

если только для тепловоза

[piligrim130]

странно что трубку ранка не применяют для охлаждения воздуха для ДВС в место интеркулера ?

[neon]

совершенно не выгодно энергетически. Тратить кучу энергии на сжатый воздух, чтобы получить с низким КПД холодный воздух. Даже если спроектировать трубку РХ в сторону охлаждения, всё равно будет горячий поток с другой стороны. Зимой станет теплее на улице. Хватает и принудительного воздушного охлаждения.