Двигатель Клема с точки зрения термодинамики.

Говоря о двигателе Клема, нельзя обойти вниманием термодинамику и гидродинамику. Сразу следует подчеркнуть один очень существенный момент. Если искать причину работы двигателя Клема именно в рамках термодинамики, то теплообменник двигателя Клема должен быть холодным и нагревать рабочую жидкость за счёт тепловой энергии окружающей среды — ибо в этих рамках взять ему энергию больше неоткуда. Однако все в один голос утверждают, что теплообменник был горячим и служил для охлаждения.

Кроме того, для отбора тепла из внешней среды за счёт термодинамических процессов — прежде всего адиабатического расширения газовой (парообразной) фазы и различной теплоты изменения агрегатных состояний в различных условиях — необходимо использовать рабочее тело с хорошей испаряемостью, как это сделано в традиционных тепловых насосах. Здесь неизбежно возникает проблема по максимальному снижению температуры «точки росы», для чего необходимо очень интенсивное удаление расширившегося охладившегося пара из области испарения. Но Клем в качестве оптимального рабочего тела выбрал практически некипящее масло, отвергнув воду и другие жидкости с высоким парообразованием. Поэтому складывается впечатление, что вообще парообразование ему было не только не нужно, но и вредно. Кроме того, нельзя исключать вероятность
14
того, что выход каналов конуса открывался не в свободное пространство, как это показано на «классическом» рисунке, а в камеру, плотно заполненную маслом, — это ещё одна причина, по которой об интенсивном парообразовании на выходе сопел не может быть и речи.

Тем не менее, в работе этого двигателя, безусловно, действуют и термодинамические процессы — это и сжатие рабочей жидкости, и её нагрев, и выпрыскивание через форсунки с резким падением давления и весьма вероятным кавитационным парообразованием, по крайней мере частичным. Поэтому попытаемся рассмотреть двигатель Клема с точки зрения термодинамики и гидродинамики — в любом случае такой анализ будет не лишним, и возможно, покажет моменты, на которые следует обратить особо пристальное внимание. Однако поскольку на данный момент чисто термодинамическое объяснения работы двигателя Клема (естественно, с нарушением II начала термодинамики) представляется не соответствующим действительности, оно вынесено на отдельную страничку, а термодинамические процессы приходится считать играющими второстепенную роль.

Заключение

В заключении можно сказать,что поставленные задачи на основании смоделированной физической картины течения в вихревой трубе можно утверждать, что имеет место возникновение эффекта Ранке-Хильша. Схема по осушки не включает в себе фильтрующих элементов в процессе работы которого возможна закупорка. Осушка воздуха подающегося в дренажную систему позволит повысить надежность работы топливной системы, продлить срок эксплуатации агрегатов подверженных коррозии в топливной системе, уменьшить количество добавляемых ПВК жидкостей, уменьшить влияние микроорганизмов. Был произведен экономический анализ проекта, просчитана безопасность и экологичность проекта.

Так же для осушки воздуха возможно применение трехпоточных вихревых труб (ТВТ), где в качестве третьего потока из аппарата выводится сконденсированная и отсепарированная жидкость, что позволит уменьшить массу устройства для осушки но значительно усложнится конструкция. Также возможно применение вихревых аппаратов в системе кондиционирования воздуха для охлаждения температур отбираемого воздуха от ступеней компрессора. Применение такого метода осушки не требует энергетических затрат все процессы проходят за счет вихревого течения газа. Простота и надежность конструкции давно привлекла применение вихревых аппаратов в различных сферах промышленности.

Литература

1. Электронная библиотека Кирилла и Мефодия.

2. А. Д. Суслов, С. В. Иванов, А. В. Мурашкин, Ю. В. Чижиков. Вихревые аппараты. — М.: Машиностроение, 1985г.

3. Меркулов А. П. Вихревой эффект и его применение в технике. —М.: Машиностроение, 1969г.

4. Свободная энциклопедия Википедия. https://ru.wikipedia.org