Hora de publicación: 2022-08-17 Origen: Sitio
Hay dos tipos básicos de sistemas de refrigeración que se utilizan en las aeronaves: circulación de aire y circulación evaporativa:
El sistema de refrigeración por circulación de aire se basa en el ciclo Brayton inverso con aire como refrigerante.
El sistema de refrigeración de ciclo evaporativo utiliza refrigerante líquido que puede sufrir un cambio de fase a temperatura ambiente como fluido de trabajo y se basa en el ciclo de Carroll.
El sistema de refrigeración de circulación de aire logra la refrigeración por expansión adiabática del aire comprimido en el expansor para obtener un flujo de aire a baja temperatura.Su proceso de trabajo ideal incluye cuatro procesos: compresión isentrópica, enfriamiento isobárico, expansión isentrópica y absorción de calor isobárica.Los cuatro procesos de trabajo son similares.
La diferencia entre los dos es que el aire no sufre cambio de fase en el ciclo de refrigeración del aire y no se puede lograr la absorción de calor isotérmica;el efecto de enfriamiento de estrangulamiento del aire debe ser muy bajo, y el dispositivo de refrigeración reductor reemplaza la válvula de estrangulamiento con un expansor.
En la actualidad, los aviones grandes se enfrían mediante un sistema de circulación de aire.El sistema consta de dos gasoductos, frío y caliente.El gas en las dos tuberías se purga del compresor del motor.De acuerdo con las características de la temporada y las diferentes necesidades de la ruta aérea, el piloto puede girar la perilla de ajuste de temperatura del panel de aire acondicionado a la posición adecuada.Después de que el controlador de temperatura recibe el comando de entrada del piloto, lo compara con el sensor de temperatura de la tubería recibido y el sensor de temperatura de la cabina, ya sea para calentar o enfriar, para controlar el enfriamiento que llega a la cámara de mezcla.La proporción de aire y aire caliente se utiliza para obtener un aire de cabina que satisfaga las necesidades de la fisiología humana y del trabajo.
El canal caliente es relativamente sencillo, es decir, una parte del gas extraído del motor llega directamente al canal que es transportado a la cámara de mezcla a través de la válvula de regulación.El diseño y la realización del circuito de frío principal de varios sistemas de refrigeración de circulación de aire se pueden determinar según el tipo de turbo enfriador en el sistema de circuito de frío.El sistema de refrigeración de circulación de aire se divide en tres tipos: tipo turboventilador, tipo turbocompresor y tipo turbocompresor ventilador.El sistema de refrigeración del ventilador del turbocompresor es una combinación de los dos anteriores, combinando las ventajas de los dos anteriores.
En la actualidad, la corriente principal de la refrigeración en aeronaves es la circulación de aire, que tiene las siguientes ventajas:
1. Protección del medio ambiente y sin cambio de fase del refrigerante.El aire es un medio de trabajo natural, no tóxico e inofensivo, sin ningún efecto destructivo sobre el medio ambiente, y puede obtenerse libremente en el lugar en cualquier momento.En el ciclo de refrigeración, el aire sólo cumple la función de transferir energía, y no cambia ni su composición química ni su fase física.Se adopta el sistema de enfriamiento directo de ahorro de energía.
Incluso si el aire es un refrigerante, es un refrigerante portador y no se requiere un intercambiador de calor para enfriar.El aire frío ingresa directamente al ambiente que necesita ser enfriado para eliminar la carga de calor y el sistema está bajo presión positiva.Cuando se usa en aviación, se utilizan materiales locales, lo que elimina la necesidad de reemplazar un compresor separado por un compresor de motor turborreactor, y también resuelve el problema de la presurización y ventilación de la cabina.
2. Amplio rango de refrigeración y excelente rendimiento a baja temperatura.El ciclo de refrigeración por aire puede cumplir con los requisitos de menos 140 grados por encima de cero grados Celsius, especialmente cuando está por debajo de -72 grados Celsius, su rendimiento de refrigeración es mejor que el del sistema de ciclo evaporativo, mientras que los aviones grandes modernos operan desde el suelo hasta 10,000 metros de altura, la temperatura cambia mucho.Por lo tanto, el amplio rango de temperatura de enfriamiento de la máquina de ciclo de refrigeración por aire cumple con sus requisitos.
3. El equipo de refrigeración por aire tiene alta confiabilidad y mantenimiento conveniente.El dispositivo de refrigeración por aire tiene una estructura simple, alta confiabilidad y buena seguridad.El refrigerante se puede reponer libremente en cualquier momento y en cualquier lugar, y no hay necesidad de preocuparse por las fugas.Además, el dispositivo del ciclo de refrigeración por aire es fácil de desmontar, mover y no necesita recuperar refrigerante, lo cual es conveniente para el mantenimiento.