Mit dem Ziel Luft als Kältemittel in Kaltluft-Kälteanlagen zur Klimatisierung einsetzen zu können, werden theoretische und praktische Untersuchungen zur Auslegung und Optimierung vorgestellt. Die bisherigen Untersuchungen ergaben, daß durch Optimierung der Geometrie Kälteleistungszahlen von etwa 1,0 erreicht werden können. Diese liegen in der gleichen Größenordnung wie die der aktuell eingesetzten Klimaanlagen im Automobilbau. Für den Prozeß mit Druckwellenmaschine und parallel arbeitendem Zusatzverdichter werden die wesentlichen physikalischen Vorgänge dargestellt. Zur Berechnung von Gütegraden wird ein Simulationsprogramm erläutert, das an der Universität Hannover entwickelt wurde. Es basiert auf einem Finite-Differenzen-Verfahren nach Lax-Wendroff und verwendet zur Berechnung der Randwerte ein Charakteristiken-Verfahren. Die Berechnungsergebnisse (Massenströme als Funktion der Rotordrehzahl) werden mit Versuchsergebnissen an einer Druckwellenmaschine, die als Lader für Dieselmotoren entwickelt wurde, verglichen. Anhand der Gütegrade für Verdichtung und Expansion sowie des exergetischen Gütegrades werden erste Ergebnisse zur Optimierung der Geometrie vorgestellt. Die Veränderung bezieht sich lediglich auf die Verschiebung der Öffnungskante am Expansionsaustritt. Mit der neuen Geometrie wurde eine energetische Verbesserung von 30 % erreicht. In der Geometrieoptimierung wird das große Potential zur Leistungssteigerung gesehen. Zur verlustarmen Leistungsregelung, also bei Abweichungen vom Auslegungspunkt, werden zusätzliche Taschen an den Gehäusen oder eine Drehzahlregelung des Zusatzverdichters vorgeschlagen.


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    Title :

    Druckwellenmaschine für Kaltluftprozeß


    Additional title:

    Compression wave machine for an air cycle


    Contributors:
    Engelking, S. (author) / Kruse, H. (author)

    Published in:

    Publication date :

    1994


    Size :

    4 Seiten, 8 Bilder, 2 Quellen



    Type of media :

    Article (Journal)


    Type of material :

    Print


    Language :

    German