Неадиабатные вихревые трубы

Традиционно неадиабатные вихревые трубы рассматривались лишь как охлаждаемые. Развитие областей внедрения вихревых энергоразделителей в системы охлаждения, термостатирования теплонапряженных деталей и узлов агрегатов энергетической, авиационной и некоторых других отраслей [7, 8, 38, 39, 73, 145, 194] потребовало постановки опытов по исследованию характеристик вихревых труб при подводе тепла к подогреваемему периферийному потоку через стенки камеры энергоразделения от внешнего источника. Экспериментальные исследования [73, 145, 194] по определению влияния внешнего теплового потока, подводимого от внешнего источника тепла через стенки камеры энергоразделения, были проведены на двух вихревых трубах с цилиндрической проточной частью и геометрией по своим параметрам близкой к оптимальной, по рекомендациям А.П. Меркулова [116]. Снижение эффектов охлаждения обохреваемой от внешнего источника вихревой трубы по сравнению с адиабатными условиями можно оценить относительной величиной [c.281]

Результаты опытов были использованы для определения коэффициентов теплоотдачи в камере энергоразделения неадиабатных вихревых труб с подофевом от внешнего источника. Исследования проведены в диапазоне чисел Re = 2 10 —6 10 , где число Рейнольдса рассчитывадось по расходной скорости. [c.286]

Рис. S.I1. Характеристика неадиабатной вихревой трубы

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]

В середине 60-х и в конце 70-х годов появились интересные конструкции, позволившие довести температурную эффективность процесса энергоразделения до 0,70 [40,116] при степени расширения п,- 9, абсолютный эффект охлаждения составил ЛТ = 87К. Адиабатный КПД вихревых труб достиг 0,38-0,4 для неохлаждаемых фуб (вихревая труба с дополнительным потоком Ш.А. Пиралишвили) и 0,4-0,42 для неадиабатных охлаждаемых вихревых труб с рециркуляцией подофетого потока (вихревая труба с рециркуляцией потока А.Д. Суслова и А.В. Мурашкина). Рассмотрим их подробней. [c.79]

Основываясь на результатах работы [223], можно предположить, что использование устройств, раскручивающих охлажденный и подогретый составляющие потоки, покидающие вихревые трубы, может повысить эффееты энергоразделения вследствие увеличения степени расширения в вихре. Это предположение получило экспериментальное подтверждение в работах А.П. Меркулова и его учеников, а также в работах В. И. Метенина и других исследователей из различных научных центров как в нащей стране, так и за рубежом [40, 112, 116, 137, 222, 226, 243, 245, 260, 262, 263, 270]. Экспериментально и теоретически подтверждено влияние на качество процесса теплофизических характеристик рабочего тела, в том числе и показателя адиабаты [35—40, 112, 116, 152, 153]. Частично получил опытное подтверждение вывод о пропорциональности абсолютных эффектов охлаждения от температуры газа на входе в сопло-завихритель [112,137]. Однако существенные расхождения теоретических предпосылок с результатами экспериментальных исследований не позволяют сделать вывод о достоверности рассматриваемой физико-математической модели процесса энергоразделения. Прежде всего расхождение заключается в характере распределения термодинамической температуры по поперечным сечениям камеры энергоразделения вихревых труб. В гипотезе рассмотрен плоский вихрь, поэтому объективности ради следует сравнить эпюры температуры для соплового сечения. Согласно [223], распределение полной температуры линейно по сечению, причем значение максимально на поверхности трубы. Эксперименты свидетельствуют о существенном удалении максимума полной температуры от поверхности, причем это отклонение не может быть объяснено лищь неадиабатностью камеры энергоразделения [17, 40, 112, 116, 207, 220, 222, 226, 227-231, 245, 251, 260, 262, 263, 267, 270]. Опыты показывают, что эффективность энергоразделения существенно зависит от геометрии трубы и длины ка- [c.154]

Основными элементами всех вихревых охладителей, нагревателей, кондиционеров, гипотермических устройств, термостатов является вихревая труба адиабатного или неадиабатного типа. Поэтому рассмотрим процесс их расчета и проектирования на заданную холодо- или теплопроизводительность с использованием имеющихся характеристик, полученных опытным путем. Исходными данными для расчета являются температура Т или Т и холодопроизводительность если речь идет об охлаждении, либо теплопроизводительность для случаев подогрева Q . Очень часто известно давление среды Р, Р, в которую происходит истечение того или иного из потоков. Известными или заданными следует считать температуру и давление исходного сжатого газа. [c.220]

Характеристики вихревой трубы 05,6 мм сопоставлены с опытами на трубе 016 мм той же геометрии (см. рис. 6.3), обдуваемой потоком нагретого газа с полной температурой Т = 573 К. Коэффициент скорости обдуваемого потока в опытах поддерживался постоянным = 0,24. Характеристики неадиабатных труб [c.285]

Часто техническая необходимость применения вихревых труб для охлаждения связана с ограничениями по расходу сжатого воздуха, требующими минимизации диаметра вихревой трубы при сохранении ее термодинамических характеристик. Это приводит к противоречию, связанному с масштабным фактором. Его преодоление требует определенных усилий по совершенствованию процесса энергоразделения у маломасштабных вихревых труб. Методы интенсификации процесса энергоразделения в маломасштабных вихревых трубах за счет отсоса наиболее нагретых периферийных масс газа с периферии камеры энергоразделения [7, 8] и нестационарного выпуска горячего потока через дроссельное устройство позволили приблизить уровень их термодинамической эффективности (ф = 0,22) к 22%, в то время как адиабатная труба с диаметром d > 20 мм уже позволяла достигать 0,27, а неадиабатная коническая труба В.А. Сафонова давала ф = 0,3. Этот факт обусловил необходимость разработки новой конструкции вихревой трубы, особенность которой состояла в выполнении оребрения на внутренней поверхности камеры энергоразделения на части ее горячего конца [35]. Часть камеры энергоразделения, примыкающая к дросселю (рис. 6.9), была выполнена в виде тонкослойного пластинчатого теплообменника, набранного в виде пакета из штампованных теплопроводных пластин, чередующихся с герметизирующими прокладками, обеспечивающими необходимый шаг. [c.292]

Если труба изолирована и значением Сохл можно пренебречь (<2охл = 0), то такая труба называется адиабатной (неохлаждае-мая труба), если же Qoin = 0, вихревая труба называется неадиабатной. [c.234]

Д х, Д г и л ДЛЯ адиабатной вихревой трубы. На рис. 3.11 дана зависимость Д х от ц для неадиабатной трубы. [c.234]

Различные конструкции вихревых труб (адиабатных и неадиабатных) с сопловыми вводами разных типов разработаны в МЭИ на кафедре промышленных теплоэнергетических систем (ПТС). [c.312]

Если труба изолирована и значением 2охл можно пренебречь (Qoxn = 0). то такая труба называется адиабатной, если же бдщ, О, то вихревая труба называется неадиабатной. [c.313]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...