Быстрое охлаждение воздуха

[skazochnyi]

Приветствую всех.

Уважаемые форумчане, подскажите, кто знает.

Возник такой вопрос, а сам я в этом ни бум-бум.

У меня возникла необходимость создать аппаратик для быстрого охлаждения воздуха.

Принцип действия примерно следующий:

Металлический алюминиевый герметичексий короб, в нем змейка по которой проходить воздух.
Температура зоздуха не постоянная и может колеблится от 130-200 градусов объем проходящего воздуха тоже колеблится.

Вопрос вобщем-то в следующем, если заполнить этот короб жидким азотом и пропускать по змейке горячий воздух не закипит ли азот, не взорвется ли все это.

Подскажите кто что знает по этому поводу.

[EvgeniX]

Зачем жидким азотом охлаждать? У него теплопроводность и теплоёмкость ниже чем у воды.

А короб естественно взорвётся, если клапан не предусмотреть.
И через этот клапан весь азот быстренько испарится. Денег на азот много?

[SkydiVAR]

Для решения задачи надо знать ответы на два (по крайней мере) вопроса:
1. До какой температуры необходимо охладить воздух?
2. В каких пределах колеблется скорость потока (объем воздуха в единицу времени)?

[antabu]

В змейке при охлаждении воздуха будет намерзать содержащаяся в нём влага - известно из практики применения ловушки с жидким азотом для осушки газов.

[Polychemist]

Не только влага. Еще и углекислота. С большой дури и кислород сконденсировать легко...

[Maryna]

точно, будут намерзать. И сильно ухудшать теплообмен. Думаю, можно использовать в змеевике к.-л. теплоноситель, который охлаждать предварительно жидким азотом: и температура будет более подходящей, и теплоемкость, и перевод азота меньше.

[SkydiVAR]

Коллеги, предлагаю подождать топикстартера с ответами на вопросы. Может ему и вовсе воздух в атмосферу сбрасывать проще, а для последующего охлаждения отбирать свежий воздух из атмосферы. Или у него замкнутый цикл и в нем воздух осушенный и без углекислоты циркулирует, а то и криптон.
Задача поставлена некорректно, ну или, по крайней мере, не полностью озвучены условия. Мы тут можем с вами долго гадать, что же он на самом деле имел в виду...

[VTur]

Просто вопрос такой, в пустоту. Охлаждать воздух змеевиком? Лучше систему с поршнями и сбрасывать давление.

[EvgeniX]

Да и вообще, какой смысл охлаждать воздух, тем более азотом, может быть его просто испаряющимся жидким азотом заменить?

[skazochnyi]

Всем большое спасибо за ответы, даже не думал что будет столько заинтересовавшихся.

Судя по тому что в ваши ответах возникло еще больше вопросов, то наверное попробую просто описать для чего мне это нужно, ну а вам если не сложно то, пожалуйста, подскажите как это можно решить с помощью азота или еще чего нибудь.

Итак, все это задумалось для турбированного двигателя машины.
Думаю не секрет, чем больше воздуха в цилиндры запхнуть, тем больше мощности можно снять.
ну а одним из решений такой задачи это как можно сильнее охладить воздух который подается от турбины к интеркулеру(змеевик который я хотел поместить в азот) ну а потом в цилиндры где он сжигается вместе с бензином.

вот такая вот идея была, но как вижу не рабочая наверное.

И тогда вопрос что еще можно придумать? для практически моментального охлаждения воздуха с 200 градусов цельсия?

[Polychemist]

Полагаю вопросы еще появятся... Собственно, для корректного расчета нашим технологам надо знать для начала расход воздуха в единицу времени (бортовой компутер это может показывать) и максимальный объем охлаждающего бака, в котором будет змеевик. Охлаждать, на мой взгляд, надо жидкостью, а не сжиженным газом. Даже если у жидкости будет выше температура, она предпочтительнее в смысле быстроты теплообмена (ж. азот даст газовую рубашку вокруг змеевика). При выборе жидкости исходить из ее т. замерзания (должна быть как можно ниже), пожароопасности и токсичности. И следующий вопрос - как долго машинка должна ехать? В смысле охлатить чего-нибудь до -80 жидким азотом перед стартом не проблема, но если это не короткие гонки, холод надо будет добавлять. Тут в принципе два варианта:
- по чуть-чуть доливать/досыпать жидкий азот или сухой лед, причем система должна иметь надежный клапан;
- охлаждать холодильником, в продаже есть погружные фиговины, охлаждающие жидкость, куда они погружены, до хороших минусов, правда дорогие, собаки, да и электричество жрут, отбирая мощность у того же двигателя.

[dan14444]

Лучче возить с собой кислород. Жидкий.

[SkydiVAR]

Да можно и газообразный. И добавлять его во впускной коллектор по чуть-чуть. Больше кислорода -> больше топлива можно вводить в цилиндр -> больше снимаемая мощность. Даже при том же давлении. Только вот как бы движок не разнесло вдребезги этой большой мощностью...

[VTur]

Охлаждать воздух змеевиком почти нереально. Газ занимает объём, а охлаждение идет через поверхность. Ни какая конвекция не поможет. Да еще придется воздух осушать.
Объёмы охлаждают резким сбросом давления - системой поршней.

[skazochnyi]

а можно услышать немного информации о том, что это за система поршней, и насколько она габаритна?

[EvgeniX]

а можно услышать немного информации о том, что это за система поршней, и насколько она габаритна?

Пример - компрессор в холодильнике и трубки разного диаметра.
Только куда тепло отводить?

[VTur]

Система простая: адиабатическое расширение -> изотермическое сжатие ->
И если работать будет долго, то возникнет проблема отвода конденсата (воды). Воздух придётся осушать или возить с собой баллон сжатого воздуха.
Так что, см. все сообщения выше.

[Maryna]

VTur, тепловая машина Карно?

[VTur]

Примерно, но с набором нипелей (клапанов).

[Maloy]

можно подумать не о поршнях, а о дросселирование или детандировании газа, за счет этого он будет охлаждаться (ну это идея сжатия/расширения, только такими штуками она реализуется на практике), ну а с детандера можно еще и работу поиметь, правда гидравлическое сопротивление поимеете и со змеивиком тоже, и вот тут, думаю, Вам природу обмануть не удасться... ну в общем нужно всю линию считать, смореть эксергию и какая диссипация (потеря) энергии будет