Главная страница  Физика полупроводников 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [ 30 ] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43]

TcTw - Го Г,

При изменении Qi и Ьф L, но если

то C - очевидно, сохраняет свое значение С. Следовательно, L должно изменяться пропорционально 0, а так как величина 0 растет с ростом Т, значит, и L также увеличивается с ростом Tj. При уменьшении имеет место обратное.

Величины т, Tq и Т при этом не меняются, и, следовательно, холодопроизводительность батареи остается постоянной. При необходимости увеличить ее в соответствии с изменившейся тепловой нагрузкой, можно включить в батарее добавочные полосы элементов.

Изменение [i() может быть найдено из (7.176), точнее, из графика функции

(J.50)

если только правильным образом менять L в зависимости от изменения Т.

Действительно, для того чтобы режим был экстремальным, необходимо, чтобы зависимость температур от координаты оставалась одной и той же, независимо от колебаний

т. е. чтобы константы Сд и С = -, входящие в (7.26),

сохраняли свое значение, определенное согласно (7.27). Тогда, как нетрудно видеть, не будут нарушаться также и формулы (7.37) и (7.38), а следовательно, конструкция батареи и величина силы тока будут соответствовать экстремальному режиму.

Константа Cq от не зависит и поэтому не изменяется при колебаниях Tj.

Постоянство же С должно быть обеспечено соответствующим подбором L. Для стандартных температур и длины эта константа находится, в согласии с (7.276), из формулы

(s = (7.48)



Зная изменение \i(t), легко рассчитать () = Qq([x - 1),

А (t)

а так как /„ должно оставаться тем же, найти V(t) = - Р nip

т. е. характер необходимого изменения напряжения, подаваемого на батарею при колебаниях Ту.

Об эффективности использования регенеративной схемы в различных температурных режимах. Нам остается рассмотреть еще, как сказывается тот или иной выбор трех основных температур Tq, Ту и 7 на характеристиках регенеративной схемы охлаждения.

Выше, при сравнительной оценке двух режимов работы батареи, мы уже частично осветили этот вопрос. Было указано, что при данных Т и Ту, с увеличением [i от [i-min ДО оо, величина Т-Т проходит через максимум, находящийся на границе между основным и дополнительным режимами работы. Точно так же ведет себя и холодопроизводительность батареи. Холодильный коэффициент системы монотонно уменьшается с ростом [1, а горячая разность температур - Ту монотонно возрастает.

Чтобы изучить характер зависимости /С и Qq от интервала температур (Tq, Т{), необходимо знать, как меняется [х от Т

t = -7j. Но в такой постановке вопроса задача еще не опре-

делена, так как [i, в согласии с предыдущим, зависит не только от t (т. е. Tq и Ту), но и от Т. Поэтому надо еще оговорить, как изменяется Т (или Tq-Т) с изменением t.

Разумный выбор такого параллельного изменения Tq-T определяется условием т = const. Действительно, в этом случае с изменением t Tq - Т будет принимать вполне определенные значения, следовательно, характер его изменения будет задан. Разумность же выбора такого условия следует как из чисто математических соображений, которые указывают, что в этом случае можно наиболее просто определить t как функцию [x, так и из более глубоких физических соображений, основанных на аналогии рассматриваемой схемы с каскадной схемой охлаждения. Действительно, при исследовании К (О и Qq (Tq, Ту) в случае каскадного охлаждения считались фиксированными вес батареи, сумма длин элементов и число каскадов. Все эти факторы относились к конструктивным характеристикам батареи. В регенеративной схеме, кроме веса и длины элементов, имеется лишь один



параметр, который может стать аналогом числу каскадов, - это величина циркулирующего теплового потока ст. Поэтому ее и целесообразно фиксировать. Результаты такого исследования можно будет легко сравнить с характеристиками каскадной Системы охлаждения.

Следует особо оговорить, что как в каскадной схеме, так и в данном случае конструкция батареи не является полностью фиксированной, так ка« в первом случае выбор длин элементов в каскадах, а во втором - сечений элементов в полосе существенно зависит от интервала температур и должен меняться при его изменении. Поэтому при .сравнении характеристик батарей, работающих на разных температурных интервалах, с помощью такого метода следует иметь в виду, что внутренняя их конструкция в каждом случае другая, но всегда отвечает соответствующему интервалу температур.

Найдем теперь связь между р. и . Пусть, в согласии с вышеизложенным, w = const; тогда, разрешая (7.28) относительно t, находим

, = ,!. (7.51)

N=1+2- -1+2 -. (7.52)

D Р cm cml

Величина N безразмерна и в известном смысле аналогична числу каскадов п, с той, однако, разницей, что ее можно менять непрерывно, тогда как п принимает лишь целочисленные значения. Разумеется, полной аналогии искать здесь не следует, так как при очень малых N, близких к 1, условие j7z = const приводит к тому, что 7q оказывается больше, чем Т. Поскольку такой режим работы не представляет интереса, мы ограничимся областью, в которой, как и раньше, fX. Это условие приводит к ограничению области возможного задания N. Действительно, из (7.51) следует, что при 1 должно быть

A/>Ji. (7.53)




[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [ 30 ] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43]

0.0162