Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...

Статьи Чертежи Таблицы О сайте Реклама

Вихревая труба

Геометрия Т-закручивающих устройств определяется шириной Ь и высотой а подводящего канала, диаметром d трубы, в которой формируется закрученный поток. Для циклонов характерна длина отводящего патрубка L, которая аналогична длине камеры энергоразделения для вихревых труб. Геометрическим параметром такого закручивающего устройства по данным [18] может служить безразмерный комплекс п = d(d- а)/аЬ (рис. 1.1,а).  [c.12]

Для вихревых труб конструктивное исполнение закручивающего устройства, выполняющего роль соплового ввода в камеру энергетического разделения, играет достаточно важную роль. В результате экспериментальных исследований создано несколько наиболее удачных с позиций термодинамической эффективности процесса энергоразделения конструктивных вариантов сопловых  [c.16]


Рис. 1.8. Эпюры осевой составляющей скорости в сопловом сечении вихревой трубы Рис. 1.8. Эпюры осевой составляющей скорости в сопловом сечении вихревой трубы
Усовершенствованная и усложнившаяся экспериментальная техника, используемая в исследованиях последних лет, позволила внести как количественные, так и некоторые качественные поправки в картину течения в камере энергоразделения вихревых труб.  [c.27]

В последнее время некоторыми учеными отмечено влияние на процесс энергоразделения нестационарности газового потока в вихревых трубах, сопровождающейся интенсивными акустическими эффектами [35-39, 93-98, 109, 140, 155-157, 159]. К сожалению, достаточно подробных прямых экспериментов по выяснению взаимосвязи возбуждаемой нестационарности с изменениями микро- и макроструктуры течения и термодинамикой  [c.27]

Вихревые термотрансформаторы Ранка, или вихревые трубы получили, пожалуй, самое большое распространение несмотря на достаточно низкую по сравнению с изоэнтропным детандером термодинамическую эффективность процесса перераспределения энергии между свободным и вынужденным вихрями. Прикладные вопросы расчета, проектирования и технического приложения вихревых холодильно-нагревательных аппаратов разработаны достаточно широко, хотя и не в полном объеме. Многочисленные работы, опубликованные в основном в периодических изданиях, несколько монографий по вихревому эффекту, патентная информация открывают большие возможности для совершенствования традиционных и освоения новых областей применения вихревого эффекта в целом и вихревых труб в частности. Успехи практического применения вихревого эффекта снизили интерес исследователей к более глубокому изучению этого чрезвычайно сложного явления газодинамики, физическая природа которого, а, следовательно, и исчерпывающий комплекс характерных особенностей, остаются пока до конца неизученными. Особенно мало публикаций по вихревому эффекту, связанных с изучением микро- и макроструктуры потока с использованием современных средств диагностики закрученных потоков. В определенной степени это объясняется не совсем правильным сло-  [c.28]

Устройство вихревой трубы и принцип ее действия  [c.38]

Для двухконтурной вихревой трубы с учетом дополнительно  [c.38]

Рис. 2.2. Газодинамическая картина течения в противоточной (а) и двухконтурной (б) вихревых трубах Рис. 2.2. Газодинамическая <a href="/info/106060">картина течения</a> в противоточной (а) и двухконтурной (б) вихревых трубах

Рис. 2.3. Типичная конструкция противоточной вихревой трубы Рис. 2.3. Типичная конструкция противоточной вихревой трубы
Простоту конструкции вихревой трубы и высокую надежность обычно относят к ее основным преимуществам как устройства для производства охлажденных масс газа.  [c.41]

На рис. 2.3 показан общий вид наиболее типичной конструкции противоточной разделительной вихревой трубы [112, 116].  [c.41]

Цилиндрическая форма камеры энергоразделения 1 обеспечивается трубой, резьбовым соединением сочлененной с одной стороны с корпусом 2, а с другой — с дроссельным устройством 3. Корпус вихревой трубы 2 содержит закручивающий сопловой ввод 4, примыкающую к нему диафрагму 5 с центральным отверстием 6, через которое отводится охлажденный поток.  [c.41]

По мере соверщенствования создано большое число самых разнообразных вихревых труб как по назначению, так и по конструктивному исполнению, тем не менее, практически все они сохраняют основные элементы приведенной конструкции.  [c.42]

Для адиабатных вихревых труб уравнение первого начала термодинамики в энтальпийной форме  [c.44]

А.П. Меркуловым предложено строить характеристики вихревых труб в виде функций для безразмерной температуры охлажденного и подогретого потоков  [c.45]

Для адиабатных вихревых труб эти величины равны  [c.45]

При фиксированных и геометрии вихревой трубы управление ее работой может быть реализовано перемещением регулировочного органа дросселя, приводящим к перераспределению  [c.46]

Максимальные значения абсолютных эффектов охлаждения Д/ достигаются в области относительных долей охлажденного потока ц = 0,2- 0,3, эффектов подогрева At — в области ц = 0,85 0,95. При дальнейшем снижении ц < 0,2 на холодном режиме и увеличении ц > 0,95 на горячем режиме уменьшение эффектов энергоразделения вызвано двумя причинами существенной перестройкой потока в камере энергоразделения, связанной с повышением гидравлического сопротивления вихревой трубы, падением уровня осевых расходных скоростей потоков и значительным ростом влияния на эффекты энергоразделения теплообмена с окружающей средой.  [c.48]

Рассмотрено исследование процесса энергораэделения в интенсивно закрученных потоках при их протекании по осесимметричным каналам вихревых труб. Проанализированы существующие модели эффекта Ранка и дана усовершенствованная методика расчета характеристик вихревых труб. Приведены методики расчета и конструирования вихревых устройств. Описаны основанные на однорасходной вихревой трубе вихревые горелки, воспламенители, плазматроны, их конструкции и методики расчета.  [c.2]

В гл. 2 описаны физические основы вихревого эффекта и экспериментальное исследование характеристик рабочего процесса в вихревых энергоразделителях. Проанализировано и объяснено влияние на эффект основных конструкционных элементов трубы и геометрии камеры энергетического разделения. Описаны результаты опытных данных по зависимости вихревого эффекта от параметров сжатого газа на входе и режима работы, определяемого соотношением расходов охлажденных и подогретых масс газа, истекающих из вихревой трубы.  [c.4]

В гл. 5 описаны технические приложения вихревых аппаратов и устройств. Даны методы расчета вихревых труб и приведены конкретные примеры их реализации. Рассмотрены наиболее типичные конструкции вихревых охладителей, термостатов и кондиционеров с вихревой трубой, осуществляющих процесс термотрансформации. Приведены примеры схемного решения процесса очистки и осушки сжатых газов с использованием вихревых труб. Рассмотрены примеры технической реализации в различных отраслях систем термостатирования и кондиционирования.  [c.5]

В гл. 6 рассмотрена категория неадиабатных (охлаждаемых или нагреваемых) вихревых энергоразделителей. Рассмотрены вихревые трубы с внутренним оребрением камеры энергоразделения и рециркуляцией горячего потока, вихревые трубы с щелевым диффузором (самовакуумирующиеся вихревые трубы) и приведены примеры их технического применения вихревые гигрометры, вихревые карбюраторы, вакуумная ловушка и т.п.  [c.5]


Пути совершенствования техники и технологии неразрывно связаны с расширением научных исследований в области нетрадиционного использования недостаточно изученных физических явлений, эффектов. Известно, что закрутка потока очень часто полезно влияет на процессы, наблюдающиеся при течении обычных и реагирующих потоков в теплообменных аппаратах, в вихревых трубах Ранка—Хилша, циклонных сепараторах, центробежных форсунках, вихревых диспергаторах и т. п.  [c.7]

Эти критерии получены на основе анализа дифференциальных уравнений движения закрученного потока в трубе в проекциях на оси хкув приближении погра ничного слоя. Использование этого приближения для течений с интенсивным радиальным градиентом давления требует дополнительного исследования и тщательного обоснования, отсутствующего в цитируемых публикациях. Достаточность этих критериев для описания течения закрученных потоков в теплообменных аппаратах, циклонах, горелоч-ных устройствах с предварительной закруткой потока некоторых классов не обеспечивается, когда речь идет об интенсивно закрученных потоках, которые наблюдаются в камерах энергоразделения вихревых труб [15, 62, 196]. Это связано с неоднозначностью обеспечения подобия режимов течения в них при равенстве приведенных выше критериев. Вопрос о подобии потоков в камерах энергоразделения в вихревых трубах интересует исследователей достаточно давно [15, 18, 29, 40, 47, 62, 70, 204]. Пытаясь объяснить наблюдаемые эффекты по энергоразделению турбулентным противоточным теплообменом, А.И. Гуляев предположил, что в геометрически подобных вихревых трубах режимы подобны тогда, когда одинаковы такие критерии, как показатель изоэнтро-пы к= С /С , число Рейнольдса Re-= Kp i/v, число Прандтля Рг = v/a, число Маха М = и безразмерный относительный  [c.10]

Улиточный сопловой ввод более качественно готовит поток на входе в цилиндрический отводящий патрубок или осесимметричный канал — камеру энергоразделения вихревой трубы, что обеспечивает больщую начальную равномерность закрученного потока. Его геометрическими характеристиками являются ширина Л и высота а подводящего канала, диаметр d отводящего патрубка или камеры энергоразделения для вихревых труб, длина L патрубка или длина С камеры энергоразделения. Кроме того, для улиточного соплового ввода задается еще один геометрический параметр — наименьшее расстояние между кромкой улиточного канала и поверхностью отводящего канала или камеры энергоразделения. Следуя [18], обозначим его у (рис. 1.1,6). Для У-за-кручивающего устройства геометрический безразмерный комплекс, являющийся аналогом закрутки, определяется выражением п= d(d+а + 2с)/ аЬ) [18, 196].  [c.12]

В вихревых трубах практически всегда формируется интенсивно закрученный поток, по своей микроструктуре близкий к составному вихрю Рэнкина (рис. 1.7). При этом периферийный вихрь, как уже отмечалось, вращается по закону, близкому к закону постоянства циркуляции Г = onst или к зависимости (1.13) окружной скорости по радиусу. Приосевой вихрь, вращающийся по закону, близкому к вращению твердого тела (1.14) с постоянной угловой скоростью (О = onst, получил название вынужденного [40, 112, 115, 116, 137, 196, 204].  [c.26]

Специфические особенности термогазодинамики течения в вихревых трубах позволяют существенно улучшить качество процесса смесеподготовки.  [c.30]

Вихревой эффект, или эффект Ранка реализуется в процессе течения интенсивно закрученного потока по осесимметричному каналу, на торцевых поверхностях которого устанавливаются ограничительные элементы — лроссель на горячем и диафрагма с центральным отверстием на холодном концах трубы. При определенном сочетании режимных и конструктивных управляющих параметров из отверстия диафрагмы истекает некоторая охлажденная часть исходного закрученного потока, а из дросселя — другая подогретая его часть. При этом на основе закона сохранения вещества можно составить уравнение баланса массы для вихревой трубы классической схемы с одним источником подвода газа через закручивающее сопло  [c.38]

По характеру организации течения в камере энергоразделения вихревые трубы (вихревые энергоразделители) могут быть разбиты на четыре группы (рис. 2.1).  [c.38]

С позиции термодинамики вихревая труба представляет собой термотрансформатор, эффективность которого по эффектам охлаждения существенно выше эффективности дроссельных расширителей сжатого газа, но заметно ниже эффективности изоэн-тропного турбодетандера.  [c.41]

Вихревая труба (вихревой энергоразделитель) работает следующим образом. Сжатый газ поступает внутрь трубы из магистрали через закручивающий сопловой ввод 4 в виде интенсивно закрученного вихревого потока, перемещающегося вдоль камеры энергетического разделения трубы / от соплового ввода 4 к дроссельному устройству 3. Центробежные силы, действующие на элементы газа в закрученном потоке, приводят к образованию радиального фадиента статического давления, который под воздействием диссипативных моментов уменьшается по мере удаления от соплового ввода 4 к дросселю 3. В результате в приосевой области камеры энергоразделения 1 формируется осевой градиент давления, направленный от дросселя 3 к диафрагме 5. Осевой фадиент давления формирует возвратное течение от дроссе-  [c.42]

Прикрывая дроссель и уменьшая его проходное сечение, повышают уровень давления в камере энергетического разделения вихревой трубы, что сопрювождается ростом относительной доли охлажденного потока ц и соответственно снижением расхода подогретых масс газа. Физика явления перераспределения энергии в вихревой трубе является результатом сложных термогазодинамических процессов, прютекаюших в камере энергетического разделения, и до настоящего момента до конца не исследована несмотря на достаточно большое число теоретических работ и высказанных в них гипотез.  [c.43]

Чаще всего вихревую трубу используют как устройство для получения охлажденных масс газа, т.е. как расширитель газокомпрессионной холодильной машины, эффективность которой существенно выше эффективности дроссельной. Это определяет и те внешние интегральные характеристики оценки термогазодинамического совершенства вихревых труб, широко используемые исследователями. В первую очередь к ним необходимо отнести абсолютные эффекты снижения температуры охлажденного  [c.43]


Больщая часть конструкций современных вихревых труб к числу адиабатных не относится, так как теплообменом с окружающей средой пренебрегать нельзя. В то же время существует класс различных по своему конструктивному исполнению охлаждаемых вихревых труб, в которых в целях повышения эффектов охлаждения стремятся интенсифицировать теплосъем с горячего конца вихревой трубы. Для этих случаев уравнение сохранения энергии в правой части будет содержать дополнительное слагаемое, учитывающее потери, связанные с отводом тепла в окружа-юшую среду, 0  [c.44]

Характеристики вихревых труб обычно представляют в виде зависимостей абсолютных эффектов охлаждения и подофева от управляющего параметра (аргумента), в качестве которого чаще всего используют относительную долю охлажденного потока ц Д7 =/(ц), Ar =/(n). В некоторых случаях в качестве аргумента для построения характеристик применяют степень расщирения в вихревой трубе  [c.45]

Не менее важными характеристиками вихревых труб являются удельные холодо- и теплопроизводительности  [c.45]

Начиная с Хильша [229J для оценки совершенства процесса энергоразделения в вихревых трубах, возможности сопоставления опытных результатов, полученных различными авторами,  [c.45]

На рис. 2.4—2.6 показаны характеристики наиболее типичных вихревых труб. Анализ выражения (2.8) позволяет сделать вывод о том, что с ростом ц величина Д/ при фиксированном значении Д/ уменьшается. Однако опыты показывают, что с ростом ц At возрастает, но At при этом все же уменьшается, а холодопро-изводительность трубы до оптимального по этому показателю значения величины относительной доли охлажденного потока ц возрастает. С ростом степени расширения сжатого газа в трубе абсолютные эффекты охлаждения At и подогрева Д/ при прочих равных условиях возрастает, однако, эта тенденция, как будет показано ниже, справедлива лишь до определенного значения числа Р /Р .  [c.46]

Рис. 2.4. Характеристики процесса энергоразделения проггавогочной адиабатной вихревой трубы [1] Рис. 2.4. <a href="/info/303767">Характеристики процесса</a> энергоразделения проггавогочной адиабатной вихревой трубы [1]

Смотреть страницы где упоминается термин Вихревая труба : [c.5]    [c.6]    [c.11]    [c.19]    [c.39]    [c.42]    [c.44]    [c.45]    [c.45]    [c.46]    [c.47]   
Теплоэнергетика и теплотехника (1983) -- [ c.234 ]



ПОИСК



Акустические характеристики звукового поля вихревых труб

Алимов. Тепло- и массообмен в трубах при вихревом движении двухфазного потока

Анализ физико-математических моделий, объясняющих эффект энергетического разделения в вихревых трубах

Взаимосвязь акустических и термодинамических характеристик работы вихревой трубы

Взаимосвязь турбулентности потока в вихревых трубах с ее геометрией и термодинамическими характеристиками

Вихревая труба Хилша

Вихревая труба с дополнительным потоком

Вихревые трубы в системах кондиционирования и термостатирования

Вихревые трубы в энергетике других отраслях

Вихревые трубы при высокой температуре на входе (Tj 1000 К)

Вихревые трубы с внутренним оребрением камеры энергоразделения

Вихревые трубы с подогревом камеры энергоразделения

Вихревые трубы с щелевыми диффузорами (самовакуумирующиеся)

Вихревые усы

Влияние масштаба вихревых труб на эффекты энергоразделения

Другие примеры возможного использования вихревых труб в промышленности и энергетике

Коэффициент полезного действия вихревой трубы

Линии тока и вихревые линии при ламинарном движении в круглой трубе

Макро- и микроструктура потоков в камере энергораэделеиия вихревых труб

Методики расчета вихревых труб

Неадиабатные вихревые трубы

О возможности применения вихревых труб, встроенных в конструкции вращающихся деталей

Охлаждаемые вихревые трубы

Распределение термогазодинамических параметров по объему камеры энергоразделения вихревых труб

Расчет дырчатых труб как распределителей воды без учета вихревых сопротивлений

Реверсивные режимы работы вихревых труб

Условия распределения воды дырчатыми трубами и определение коэффициента вихревых сопротивлений

Устройство вихревой трубы и принцип ее действия

Экспериментальные исследования характеристик вихревых труб



© 2025 Mash-xxl.info Реклама на сайте