Энергоразделение в вихревых трубахпри ламинарном течении в сопловом вводе


Авторы

Пиралишвили Ш. А.1*, Василюк О. В.2

1. Самарский государственный университет путей сообщения, 443066, г. Самара, 1-й Безымянный пер., 18
2. Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П. А. Соловьёва, РГАТУ, ул. Пушкина, 53, Рыбинск, Ярославская область, 152934, Россия

*e-mail: piral@list.ru

Аннотация

Проведено численное моделирование рабочего процесса вихревой трубы при ламинарном режиме течения на входе. Проанализировано влияние геометрических и режимных параметров на эффекты энергоразделения. Определены характерные параметры газодинамики течения, влияющие на структуру потока. Выявлены причины процесса переноса энергии в форме тепла от приосевых слоев газа к периферийным.

Ключевые слова:

вихревая труба, ламинарный режим, энергоразделение, турбулент- ность, вторичные вихревые структуры.

Библиографический список

  1. Ranque G.J. Experiences sue la detentegirataire avec pro- ductions simultanecs d’un echappementd’airfroid // J. de Physique et de Radium. 1933. V. 7. N 4. P. 112–115.

  2. Hilsch R. Die Expansion von Gasen in Zentrifugalfeld als Kolterprozeb // Z. fur Naturforschung. 1946. Bd. 1. N 4. P. 203–208.

  3. Scheper G.W. The vortex tube-internal flow data and a heat transfer theory // Refrigerating Engineering. 1951. V. 59. Oct. P. 985–988.

  4. Чарный И.А. К теории вихревого холодильника // Изв. АН СССР ОТН. Механика жидкости и газа. 1962. № 6. С. 148–153.

  5. Van-Deemter J.J. On the theory of the Ranque-Hilsch cooling effect // Applied Scientifis Research, Netherland. Sec. A. 1953. V. 3. P. 174–196.

  6. Алексеев Т.С. О природе эффекта Ранка // ИФЖ. 1964. Т. 7. № 4. С. 121–130.

  7. Гольдштик М.А. К теории эффекта Ранка // Изв. АН СССР, Механика жидкости и газа. 1969. № 4. С. 153–162.

  8. Rusa X., Homutescu C., Bujor C. Theoretical and experi- mental confederations recording the Ranque effect // Bue Inst. Politehn. Jasi, 1987. Sec. 4. V. 33. N 1-4. P. 51–54.

  9. Пиралишвили Ш.А. Физико-математические модели процесса энергоразделения в вихревых термотрансформа- торах Ранка // АнАТИ. Андропов. 1985. Деп. в ВИНИТИ 04.01.85. № 160-85.

  10. Schmidt W. Der Massenaustansch in freier Luft. Hamburg: H. Grandverlag, 1925. P. 18.

  11. Пиралишвили Ш.А. Модифицированная гипотеза вза- имодействия вихрей как физико-математическая модель эффекта Ранка // Процессы горения и охрана окружаю- щей среды: Мат. I Всесоюзной науч.-техн. конф. РГАТА. Рыбинск. 1993. С. 87–88.

  12. Piralishvili Sh.A., Polyaev V.M. Flow and thermodynamic characteristics of energy separation in a double-circuit vor- tex tube // Experimental Thermal and Fluid Science, 1996. N 12. P. 399–410.

  13. Frohlinsdorf W., Under H. Numerical investigations of the compressible flow and the energy separation in the Ranque—Hilsch vortex tube // Int. J. Heat and Mass Trans- fer. 1999. N 42. P. 415–422.

  14. Kim C.S., Sohn C.H. Dynamic characteristics of an un- steady flow through a vortex tube // Journal of Mechanical Science and Technology. 2006. V. 20. N 12. P. 2209–2217.

  15. Hartnett J.P., Eckert E.R.G. Experimental study of the velocity and temperature distribytion in a high velocity vor- tex — type flow // Transections of the ASME. Ser. C. 1957. May. P. 751–758.

  16. Пиралишвили Ш.А., Поляев В.М., Сергеев М.Н. Вихревой эффект. Эксперимент, теория, технические решения / Под ред. А.И. Леонтьева. М.: УНЦП «Энер- гомаш», 2000. 412 с.

  17. Piralishvili Sh.A., Azarov A.I. Vortex effect theory, experi- ment, industrial application, prospects // Heat Transfer Re- search. 2006. V 37. P. 707–730.

  18. Зайцев Д.К., Смирнов Е.М. Влияние сжимаемости на разрушение вихря при течении газа по круглой трубе // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 1996. № 5. С. 37–43.

  19. Баранов В.А., Смирнов Е.М., Викульцев Ю.А., Зайцев Д.К. Эффект Ранка в ламинарном потоке. Санкт-Петербург: СПбГУ, 1996. С. 291–306.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024