О новом подходе к определению термодинамических параметров в вихревом эффекте Ранка–Хилша

DOI: 10.34759/tpt-2020-12-1-3-8

Авторы

Цирельман Н. М.

Уфимский государственный авиационный технический университет, УГАТУ, ул. К. Маркса, 12, Уфа, 450008, Республика Башкортостан, Россия

Аннотация

Предложено устанавливать интегральные характеристики вращательно-поступательного (вихревого) течения газа, основываясь на их сравнении со значениями при его дросселировании с учетом того, что оба эти процесса являются существенно необратимыми. При этом выдвинуто предположение о том, что неоднородное температурное поле в каждом поперечном сечении вихревого потока в круглом канале таково, что температура на оси не может быть ниже температуры изоэнтропического расширения газа.

Ключевые слова:

температура, давление, энтальпия, энтропия, вихревой эффект, дросселирование, изоэнтропический, адиабатический, смешение

Библиографический список

1. Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. М.: Машиностроение, 1969. 183 с.

2. Eiamsa-ard S., Promronge P. Review of Ranque-Hilsch effects in vortex tube // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2008. V. 12. N 7. P. 1822–1842. https://doi.org/ 10.1016/j.rser.2007.03.006
   
3. Eiamsa-ard S., Promronge P. Numerical investigation of the thermal separation in a Ranque-Hilsch vortex tube // Int. J. Heat Mass Transf. 2007. V. 50. N 5–6. P. 821–832. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2006.08.018
   
4. Kurasaka M. Acoustic streaming in swirling flow and the Ranque-Hilsch (vortex tube) effect // J. Fluid Mech. 1982. V. 124. P. 139–172. DOI: https://doi.org/10.1017/S0022 112082002444
   
5. Lemmon W., Jacobsen E.T., Penoncello R., Friend S.G. Thermodynamic properties of air and mixtures of nitrogen, argon and oxygen from 60 to 2000 K at pressures to 2000 MPa // J. Ph. Ch. ref. data. 2000. V. 29. P. 331–385.
   
6. Friend G., Ely D., Ingham J. Thermophysical properties of methane // J. Ph. Ch. ref. data. 1989. V. 18. P. 583–638. DOI: 10.1063/1.555828
   
7. Райский Ю.Д., Тункель Л.Е. О влиянии конфигурации и длины вихревой трубы на процессы энергетического разделения газа // Инж.-физ. журнал. 1974. Вып. 27.№ 6. С. 1578–1581.
   
8. Райский Ю.Д., Тункель Л.Е. Применение вихревых труб в схемах подготовки природного газа. Газовая промышленность. М.: Изд-во ВНИИЭОПТЭИ в газовой промышленности. 1979. Вып. 5. 57