Разомкнутый регенеративный цикл с вихревой трубой

Вихревая холодильная машина состоит из компрессора, переохладителя, вихревой трубы (принцип действия вихревой трубы описан ранее) и теплообменного аппарата или холодильной камеры (см.рисунок 6.4.).

Атмосферный воздух при температуре окружающей среды Т_о.с всасывается компрессором и адиабатно сжимается в процессе 1-2 от атмосферного давления Р_атм до конечного давления Р₂. После сжатия горячий воздух попадает в переохладитель, и охлаждается в нем до температуры окружающей среды в процессе 2-3 за счет теплообмена с холодной внешней средой. Затем охлажденный воздух направляется в вихревую трубу, в которой происходит температурное разделение потоков на холодный поток в процессе 3-4 и горячий поток в процессе 3-5. Горячий поток выбрасывается в атмосферу, где, смешиваясь с наружным воздухом, охлаждается в процессе 5-1 до температуры окружающей среды. Холодный поток выходит из вихревой трубы и поступает в теплообменный аппарат или непосредственно в холодильную камеру. Там он нагревается в процессе 4-1, отнимая теплоту от охлаждаемой среды. Далее воздух вновь всасывается компрессором, сжимается и цикл повторяется снова.

Коэффициент расхода холодного воздуха:

Удельный тепловой поток в теплообменнике:

Удельный тепловой поток в переохладителе:

Холодильный коэффициент цикла: