т.е. 24,5% общего расхода. Данное значение перетечки очень велико
по сравнению со значениями, обычно встречающимися в компрессор-
ной и детандерной технике (2–4%), однако даже такое значение не
может снизить КПД. Далее предположили, что перетечка при непо-
движном роторе не соответствует перетечке при вращении вала из-за
непостоянства формы пленки масла, находящегося в зазорах детанде-
ра. Поэтому были проведены дополнительные испытания на разных
частотах вращения вала.
К сожалению, при испытании данного спирального детандера ха-
рактеристики генератора не дают возможности регулировать частоту
вращения изменением нагрузки в широких диапазонах. Минимальная
полученная частота вращения составила 980 об/мин, при этом объ-
емный расход был равен 8,97 м
3
/ч, при максимальной частоте 2280
об/мин объемный расход составил 13,22 м
3
/ч. Поскольку спиральный
детандер является машиной объемного действия, то зависимость объ-
емного расхода на входе от частоты вращения должна быть линейной
с точностью до перетечки. Если данное правило верно и объемный
расход перетечки одинаков на двух режимах, то должно соблюдаться
тождество
(
V
1
−
V
пер
)
n
2
= (
V
2
−
V
пер
)
n
1
,
(1)
где
V
1
,
V
2
— объемный расход на входе для 1-го и 2-го режимов;
n
1
,
n
2
— частота вращения на 1-м и 2-м режимах;
V
пер
— объемный расход на
входе перетечки.
Решение уравнения (1) относительно
V
пер
для указанных режимов
дает значение перетечки, равное 5,77 м
3
/ч, что уже составляет 53%
общего расхода.
Теоретический расчет объемного расхода с учетом геометрических
размеров спиралей показывает, что расход составит 3,9 м
3
/ч на опти-
мальном режиме при частоте вращения 1340 об/мин. Суммируя это
значение с полученным ранее значением утечки, получаем 9,67 м
3
/ч,
что меньше экспериментального значения 10,94 м
3
/ч. Данное расхо-
ждение может произойти из-за ошибки при измерении геометрии спи-
ралей, либо из-за неучтенной утечки.
Испытания спирального детандера показали практическую воз-
можность реализации такой машины и способность генерировать хо-
лод. Были выявлены проблемы с низким изоэнтропным КПД. Данная
проблема может быть решена повышением частоты вращения, так как
при большем расходе газа через детандер относительная перетечка бу-
дет уменьшаться. Повышение частоты будет возможно за счет замены
или модификации генератора. Планируется измерение момента сил
135
1,2,3 5