Кинематическая вязкость, м
2
/
с,
ν
б.л
=
μ
б.л
ρ
б.л
.
(17)
Для определения потерь давления в участке трубы с бинарным
льдом воспользуемся методикой Регхема [4], заключающейся в опре-
делении промежуточного параметра Рейнольдса с помощью зависи-
мости
Re
1
= Re
1
1
+
9
,
75
c
V
v
(18)
и в последующем использовании значения
Re
1
для вычисления коэф-
фициента сопротивления и гидропотерь по формулам (8) и (5).
Расчет потерь давления в теплообменниках проведем по методике,
предложенной и подтвержденной авторами работы [5]. Суть методи-
ки заключается в экстраполяции характеристик теплообменников на
условия применения их с бинарным льдом. Теплообменник предста-
вляется виртуальным участком трубы с эквивалентным гидросопро-
тивлением. Соотношение уравнений (5) для случаев заполнения этого
участка жидким хладоносителем и бинарным льдом дает зависимость
для потерь давления
Δ
P
бин.л.то
= Δ
P
то
μ
б.л
μ
ж
0
,
25
ρ
б.л
ρ
ж
G
0
G
1
,
75
.
(19)
Гидравлические потери в кристаллизаторе в связи с отсутствием
опубликованных данных по этому вопросу примем равными потерям
в испарителе и определим по формуле (19). Мощностью, потребля-
емой приводом вала кристаллизатора, пренебрежем ввиду ее малого
значения.
Результаты.
Анализ модели проведен при изменении нагрузки по-
требителя в диапазоне от 1 до 400 кВт. Выявлено значительное умень-
шение расхода хладоносителя при использовании бинарного льда и,
как следствие, примерно двукратное уменьшение диаметров трубо-
проводов (рис. 3)
Последующий нагрев жидкого хладоносителя на 5,5 K оказывает
сравнительно малое влияние на эффект уменьшения диаметров.
Значительное уменьшение расхода резко снижает гидравлические
потери в контуре, б´oльшую часть которых создают теплообменные ап-
параты, и уменьшает мощность, затрачиваемую на перекачку хладо-
носителя (рис. 4).
Понижение температуры кипения в случае использования кристал-
лизатора приводит к росту на 10. . . 12% мощности, потребляемой
компрессором (рис. 5).
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
67