Том 103, № 7 (2014)

Снижение габаритов и уменьшение количества ступеней в высоконапорных компрессорах турбомашин и холодильных машин является актуальной задачей. Рассмотрена концепция ударноволнового компрессора, в котором сжатие газа происходит не в лопаточной машине, а в оптимальной системе тройных конфигураций ударных волн. Дан обзор работ, ведущихся в мире в этом направлении. Приведены основы теории интерференции газодинамических разрывов, показана последовательность развития теории оптимальных (экстремальных) ударноволновых структур. Приведены результаты расчетов модельной волновой машины. Сравнение с многоступенчатым осевым компрессором показало, что, начиная со степени сжатия, равной 25, ударноволновой компрессор обеспечивает степень восстановления полного давления торможения не меньше, чем у лопаточной машины. При этом габариты и масса ударноволнового компрессора существенно ниже. Спроектирован модельный воздухозаборный тракт для волнового компрессора.

В статье на основе методологий эксергетического и энтропийного анализа рассматривается классический процесс смешения двух частей идеального газа разной температуры. Определяются величины «энергетических и эксергетических потерь». Показано, что поскольку эксергия не является термодинамической функцией состояния рабочих тел, то возможна неоднозначность при определении величин так называемых «эксергетических потерь»! В то же время энтропийный анализ дает для величин «энергетических потерь» совершенно однозначный результат, поскольку энтропия является функцией состояния! На этом основании авторы считают, что для исследования процессов смешения более предпочтительными являются энтропийный и энтропийностатистический варианты термодинамического анализа.