此时另外两个气缸的位置也只计算那个在压缩的,它转动的角度相差90度,因此它还在-60度,只是刚刚开始压缩的位置。此时气缸压力还不超过2bar,计算过程是类似的,因此就不重复计算了。因此假定它的正常工作扭矩是150nm,那么一匹马拉起来,能达到什么样的转速呢?
根据功率等于扭矩乘以角速度的公式可以计算出答案是每分钟也就是每秒0.79转。每一转机器吸入4x800cc,300k的气体,绝热压缩为4x253cc的5bar的气体。相应的,这些气体的温度升高到475k
李治同学脑海里出现一个场面:李世民举着马鞭一边抽打李治的屁股,一边痛骂:竟敢给我吹200度的空调,你要把你老子变成烤ru猪嘛!
那只有再经过一个热交换器了,把气体的温度降到300k。如果是林登制冷机,这个冷却气体是由焦耳汤普森降温阀门的尾气,也就是冷气降温的。如果不用这个冷却,也可以用水冷却,加热的水还可以用来做热水。这就是传说中的余热利用。
很好,经过热交换器,这些5bar,300k的压缩气体被保存在一个大储气罐中,经过一个喷嘴阀门开始呼呼的喷气,这是另一个绝热膨胀过程。
那么再次搬出气体绝热过程公式,这些气体膨胀到1bar以后,体积增大到了3.15倍。温度从300k降到189k,约合零下83度。
李治同学的脑海里又出现一副可怕的情景:李世民穿着数层毛皮,眉毛上满是冰凌,冻得鼻涕横流,然后哀求道:儿子,把空调关了吧,这尼玛也太冷了啊!
设计出了问题吗?没错,因为5bar的气压数值是假定给定的。如果调节储气罐的出气阀门的出气速度,那么可以把压缩后的气压维持到一个比较小的程度。这样就不会出现压缩后温度过高,或者膨胀后温度过低的窘况了。
无论如何,经过连续几天的奋战,铁匠铺终于完成了四个气缸缸体,气缸盖,活塞和曲轴连杆的铸造,最后和曲轴一起组装起来。这就组成了李治空调的机体。然后把进气管和出气管都接到热交换器上,然后热交换器的高压出气管接到储气罐。储气罐上装有气压计,以这个为依据来调节气温。比如我们可以在5个大气压的读数位置再标记上的数值。
储气罐的出气口是一个普通的调节阀,阀门的开口接着一个喇叭状的膨胀圆锥,用以使气体均匀膨胀,减小噪音和涡流。这个膨胀圆锥的末端,连着薄铜片打造的贝壳状的导流槽。经过膨胀后的低温空气按照导流槽安装方式的不同,从完全开放式到完全闭合式。进气口设有滤网,把低温空气导入热交换器,从活塞压缩机的出气口获得热量后再进入气缸压缩。如此就形成一个热循环。制冷膨胀圆锥是制冷机制冷量最大的地方。只要调高储气罐的气压,制冷温度就会降到零度以下,可以在夏天实现制取冰块和各种冰镇饮料。降低储气罐的气压,又可以提高整个系统的制冷效率,完成对室温降温10度左右的目标。
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