Авторы: К.Н. Вишератин, В.И. Васильев, С.М. Коломиец, А.А. Заренков.

Научно-производственное объединение «Тайфун», Обнинск, Россия, kvisher@rpatyphoon.ru.

Название: Увеличение холодопроизводительности вихревой трубки Ранка путем возмущения закрученного потока воздуха.

Исходная публикация: К.Н. Вишератин и др. «Увеличение холодопроизводительности вихревой трубки Ранка путем возмущения закрученного потока воздуха» // International Heat Powered Cycles Conference Cyprus. ISBN 01874418353, 2004. October. Р. 1203.

Полный текст: В формате PDF

Аннотация

Противоточная вихревая труба впервые была открыта Д. Ранком. Вихревая труба обычно состоит из камеры, имеющей выходы на противоположных концах, тангенциального ввода, диафрагмы и дроссельного крана. Сжатый воздух поступает через тангенциальный ввод в трубку и разделяется на холодную и горячую фракции, выходящие через противоположные концы трубки. К сожалению, эффективность трубок Ранка оставляет желать лучшего. В настоящем докладе описан новый метод повышения эффективности вихревой трубки. Рассмотрены два подхода. Суть этих подходов состоит в возмущении периферийного закрученного потока воздуха в трубке посредством спиральной структуры. В одном случае это жесткая неподвижная спираль, прижатая к внутренней стенке трубки, а во втором — эластичный стержень, принимающий при вращении форму спирали, самоподстраивающейся под параметры потока.

Трубка, снабженная такими спиральными структурами, имеет лучшую эффективность. Выход холодного воздуха повышается на 20-25%. Температура холодного воздуха понижается примерно на 15-25%. Рассмотрены результаты экспериментов для входных давлений от 2 до 5 атм. В случае жесткой спирали эффект наблюдается только при определенных положениях и определенном пространственном шаге спирали. В настоящее время общепринятого объяснения работы вихревой трубы нет. Мы предполагаем, что «эффект спирали» связан с возмущением периферийного потока воздуха вблизи внутренней стенки трубки, что обуславливает лучшее разделение «микровихрей» с разными энергиями.

Статья опубликована в разделе «Репринты».