Vortex tube

[ریپورتر]

Vortex tube

آيا تا کنو نعبارت Ranque – Hilsch vortex tubeيا vortex tube را شنيده ايد ؟
اين عبارت مربوط به وسيلهاي است که قادر خواهد بود که هواي فشرده شده ورودي به آن را به دو بخش گرم و سرد تبديل کند. جريان هواي فشرده شده به صورت مماسي توسط نازلهايي به داخل محفظه لوله وارد مي شود .
جدايش هواي گرم و سرد ميتواند در صنايعي همچون خنک سازي ماشينهاي تراش وCNC،يخچال ها و سرمايش هواپيما و فرايندهاي گرمايشي به علت نداشتن عوارضي همچون گاز هاي گلخانهاي، مورد استفاده قرار گيرد. در اين وسيله فاقد قسمت هاي متحرک بوده و به هزينه نگهداري به مراتب کمتري نياز دارد.
در ادامه به طور خلاصه فرايند صورت گرفته شده در اين وسيله مورد ارزيابي قرار مي­گيرد.
در طراحي اين وسيله دو پارامتر مهم مي با شد :
1-شکل هندسي وسيله (طول و قطر لوله و تعداد نازلها ، قطر قسمت گرم و يا سرد و..)
2-پارامتر هاي فيزيکي- گرمايي وسيله (همچون دما و فشار ورودي ، رطوبت گاز هاي ورودي، نوع گاز و..)
با ورود جريان به درون لوله ، به علت خاصيت گردابه اي که دارد ، سبب مي شود که جدايش جريان درون لوله صورت گيرد. اين جدايش به کمک اندازه گيري فشار ، سرعت و ميدان دمايي امکان پذير ميباشد .
باتوجه به بررسي هاي تحليلي و عددي (توسط روش حجم محدود) صورت گرفته شده در اين مورد ،هنوز به طور دقيق رفتار فيزيکي جريان کاملاً درک نشده است .در نتيجه پيچيدگي هايي در يافته هاي تجربي وجود دارد .

عوامل دخیل در عملکرد اين وسيله عبارتند از :
1-نسبت جرم هواي سرد :
اين پارامتر عامل مهمي در کارايي vortex tubeو جدايش دما / انرژي در داخل سيال مي باشد.

2-افت دمايي هواي سرد(Cold air temperaturedrop):
اين پارامتر به صورت اختلاف دماي هواي ورودي و دماي هواي سرد تعريف مي شود :

که Tiدماي هواي ورودي و Tcدماي هواي سرد مي باشد.

3-قطر ارفيس سرد :
به صورت نسبت قطر ارفيس قسمت سرد (d) به قطر لوله گردابه تعريف مي گردد:

4-بازده آيزنتروپيکي:
جهت محاسبه بازده سرمايش vortex tube،اصل آدياباتيک گاز کامل در نظر گرفته مي شود .که به صورت تابعي از فشار هواي ورودي ، فشار اتمسفر و نسبت گرماي ويژه ، بيان مي شود .

5-ضريب عملکرد(Coefficient of performance):
اين ضريب به صورت نسبت نسبت نرخ سرمايش به انرژي مورد استفاده جهت سرمايش تعريف مي شود.

طبقه بندي vortex tube:
1-جريان مخالف ( Counter-flow vortex tube):
با توجه به شکل ،اين وسيله شامل يک قسمت ورودي با يک سري نازل هايي با يک سوراخ مرکزي ،ويک vortex tube (يا لوله گرم )و يک شير مخروطي مي باشد .يک گاز فشرده شده درفشار بالا به درون نازل ها با يک سرعت بالا وارد مي شود .با انبساط هواي داخل لوله ، گردابه اي سريع تشکيل شده و با تنظيم شير مخروطي مي توان مقدار هواي سرد را تغيير داد .
و در نهايت گاز هايي که از اطراف سوراخ عبور مي کنند سرد و باقي مانده آن، گرم مي شود . شکل آن در زير(A) آورده شده است .

2-جريان موازي (Uni-flow vortex tube):
همانند حالت قبلي بوده ولي با اين تفاوت که هواي سرد به طور هم مرکز با هواي سرد خارج مي شود .عملکرد ي شبيه به حالت جريان مخالف دارد .اختلاف دمايي هواي سرد وگرم تا 230 درجه نيز خواهد رسيد .حد تجربي کاهش دما براي هواي سرد حدود 40- درجه سانتيگراد خواهد بود .حد بالايي براي هواي گرم 190مي باشد .(شکل B)

گردآورنده : مهندس اصغر داوودی

[dahaghin]

شما می توانید مرا در خرید vortex tube یاری کنید

[ریپورتر]

سلام نه دوست عزیز من از این سر در نمیارم