- •Олимпиада школьников «Шаг в будущее»
- •Условия классического обледенения. Жидкие переохлажденные капли
- •Ледяные кристаллы без жидкой фазы
- •Ледяные кристаллы с жидкой водой. Смешанная фаза
- •2.1. Типы льда, образующиеся в полете на поверхности самолета
- •2.2. Характерные признаки обледенения и способы его предупреждения
- •2.3. Особенности процесса обледенения в условиях ледяных кристаллов и в смешанной фазе
- •2.4. Погодные условия, в которых встречается обледенение ледяными кристаллами
- •2.5. Физика формирования ледяного нароста в двигателе в условиях ледяных кристаллов
- •2.6. Особенности механизма формирования льда в условиях ледяных кристаллов
- •2.7. Лётные происшествия, связанные с попаданием в кристаллические облака
- •3.1. Отработка системы имитации условий атмосферного облака, содержащего ледяные кристаллы. Схема испытаний
- •3.2. Нормативные требования
- •5 10 15 20
- •Параметры, которыми определяется классификация льдогенераторов
- •4.2 . Определим требования к лк, получаемым на выходе из льдогенератора
- •Льдогенераторы трубчатого и пластинчатого льда
- •4.4. Льдогенераторы чешуйчатого и снежного льда
- •4.5. Скребковый льдогенератор
- •4.6. Льдогенератор фрезерный
- •4.7. Капиллярный льдогенератор
- •4.8. Агрегатные льдогенераторы
- •4.9. Замораживание капель воды при распылении форсункой
- •4.10. Снежные пушки
- •Способ генерации лк, разработанный в фгуп «циам им. П.И. Баранова»
- •Демонстрационный модуль для имитации условий атмосферного облака, содержащего ледяные кристаллы
- •Расчет морозильной камеры
- •Заключение
- •Литература
4.6. Льдогенератор фрезерный
За рубежом получили распространение роторные льдогенераторы с фрезами. Эти льдогенераторы производят только чешуйчатый лед.
Фрезерный льдогенератор с двусторонним намораживанием льда отличается от соответствующего скребкового льдогенератора в основном тем, что вместо затупляющихся, частично режущих лед скребков в нем использованы винтовые фрезы долговременного пользования, полностью скалывающие лед вдоль подложки.
В случае намораживания льда толщиной 1,5-2,5 мм уже при температуре =-15 получается хорошо отделяемый фрезами от испарителя чешуйчатый лед температурой не выше -5 градусов. При фрезерных льдогенераторах, работающих при температуре кипения хладагента -15 градусов, вместо обычной у нас температуры -25 градусов. Установочная мощность электродвигателя для отделения льда от полированного испарителя фрезой, по крайней мере, в 2 раза меньше, чем при использовании скребка (ножа), отделяющего лед от обычной неполированной поверхности испарителя. Это объясняется сниженным сцеплением льда с изолированной поверхностью и уменьшенным разрушающим напряжением при скалывании льда фрезой по сравнению с частичным срезанием льда скребком.
Избыточное орошение водой испарителя и нетребовательность фрез в отношении юстирования и заточки их делают фрезерные льдогенераторы надежными и практически весьма эффективными. Масса и занимаема ими площадь примерно в 10 раз меньше, чем соответствующие показатели рассольных льдогенераторов блочного льда. Фрезерные льдогенераторы оснащаются стальным твердохромированным полированным испарителем с интенсифицирующими теплообмен вставками и емким ресивером – отделителем жидкости с терморегулятором уровняю имеющиеся горизонтальные водооросители для лучшего охлаждения и осушения льда охватывают только ¾ поверхности испарителя и по своей конструкции не нуждаются в регулировке. Применяемая 5-10 кратная рециркуляция воды всегда обеспечивает полное орошение испарителя и дает возможность получать прозрачный чешуйчатый лед.
Характеристические свойства:
Результат: хорошо отделяемый фрезами от испарителя прозрачный чешуйчатый лед температурой не выше -5
Достоинство: уменьшается необходимая стандартная холодопроизводительность компрессора примерно в 2 раза, а расход электроэнергии на получение льда снижается почти на 1/3. Установочная мощность электродвигателя для отделения льда от полированного испарителя в 2 раза меньше, чем при использовании скребка.
Итог: возможно получение лк требуемых размеров и форм с помощью фрезерных пил. Фрезерный льдогенератор определенно удовлетворял бы существующим нормативным требованиям относительно лк, если бы в нем не осуществлялось сильное орошение водой.
Рис. 12
Рис. 12. Холодильная схема фрезерного
льдогенератора
4.7. Капиллярный льдогенератор
Еще один метод получения снежного льда и льдоводяной пульпы основан на переохлаждении движущейся воды в охлаждаемых капиллярах и превращении ее в лед при выходе из капилляров.
Рис. 13
Рис. 13. Схема получения льда методом
переохлаждения воды в капилляре
На основе проведенных во ВНИХИ исследований автором был разработан проект опытного капиллярного льдогенератора КЛ-25 с расчетной льдопроизводительностью 600 кг/сут. Данный льдогенератор представляет собой автономную холодильную установку, включающую следующее основное оборудование: фреоновый компрессорно-конденсаторный агрегат, специальный испаритель из 5 полых алюминиевых плит с капиллярными прокладками между плит, с терморегулирующим вентилем и распределителями фреона и воды, циркуляционной центробежно-вихревой водяной насос с сеточным фильтром, водоснабжающий бак с поплавковым вентилем и засыпным фильтром, сетчатый льдоскат – для отделения льда от воды.
Характеристические свойства:
Результат: снежный лед и льдоводяная пульпа.
Недостаток: создан сравнительно недавно, не достаточно усовершенствован и не нашел довольно широкого применения.
Итог: Сетчатый льдоскат не позволяет получать необходимую форму и размер. И более того, в лк на выходе присутствуют капли воды, что также не допустимо. Таким образом, капиллярный льдогенератор совершенно не удовлетворяет требованиям сертификационных испытаний.
Рис.14. Схема капиллярного льдогенератора
