Вихревой эффект охлаждения






Статья.
вихревой эффект
Добавил: Проектирование холодильных систем
14-10-2011, 22:29:56
Публикация №_2676

Вихревой эффект охлаждения
Вихревое охлаждение впервые было предложено французским инженером Ранком в 1933 г. Теоретический анализ, опытное исследование и разработка вихревых охлаждающих уст­ройств проводились и успешно ведутся во многих исследовательских лабораториях.

Устройство, принцип действия и показатели эффективности ра­боты вихревой трубы представлены на рис. 1.

Рис. 1 (картинка в предпросмотре). Охлаждение вихревой трубой: а – устройство трубы: 1 – дроссельный клапан; 2 – горячий конец трубы; 3 – сопло; 4 – диафрагма; 5 – холодный конец трубы; б – зависимость степени охлаждения Δtх = ttх и нагревания Δtг = tгt от массовой доли холодного воздуха μ = Gх /G.


Предварительно сжатый и охлажденный водой http://holod-proekt.com/vozmozhnosti/holodilnaya-ustanovka-dlya-kladovih-pomescheniy/ воздух в ко­личестве G кг при давлении p и температуре t подается в сопло 3 (рис. 1, а), где он расширяется, охлаждается и приобретает большую скорость и кинетическую энергию. Поскольку воздух поступает в трубу тангенциально, то он в поперечном сечении трубы образует свободный вихрь, угловая скорость которого велика у оси и мала у периферии трубы. Избыток кинетической энер­гии внутренних слоев передается (трением) внешним, повышая их температуру. Этот процесс происходит настолько быстро, что вну­трение слои, отдав энергию периферийным и еще больше охла­дившись, не успевают получать от них эквивалентного возврата теплоты, т. е. в поле вихревого разделения воздуха не наступает термического равновесия.


Находясь вблизи центрального отверстия диафрагмы 4, холод­ный воздух выходит через него к правому свободному концу трубы 5, называемому холодным. Нагретые периферийные слои движутся влево к дроссельному клапану 1 и через него выходят из горячего конца трубы 2. Количества получаемого горячего Gг и холодного Gх воздуха, а следовательно, и температуры того и другого tг и tх регулируются степенью открытия клапана.


Охлаждение холодного потока Δtх = ttх в вихревой трубе (рис. 1, б) меньше, чем в адиабатическом обратимом процессе расширения, и больше, чем при дросселировании. Как видно на графике, наибольшему охлаждению Δtх = 45 °C соответствует p ≈ 0, 5 МПа, μ = Gх /G = 0, 3, что при t = 10 °C дает tх = –35 °C. Это примерно половина разности температур в изоэнтропическом процессе расширения. Наибольшая удельная холодопроизводительность (http://holod-proekt.com/brendi/bitzer/kompressori-bitzer/porshnevie-kompressori-bitzer/polugermetichnie-odnostupenchatie-porshnevie-kompressori-bitzer/standartnie-polugermetichnie-odnostupenchatie-porshnevie-kompressori-bitzer/) q0 = μ·cp·Δtх кДж/кг достигается при μ ≈ 0, 6…0, 7, однако она сама по себе невысока и составляет 12, 5…21 кДж/кг.


Термодинамические процессы вихревой трубы малоэффективны. На охлаждение вихревой трубой расходуется энергии примерно в 8…10 раз больше, чем воздушной машиной. Однако такой спо­соб одновременного получения холода и тепла исключительно прост (если имеется система сжатого воздуха или, например, природ­ного газа достаточного давления), поэтому он применим в тех случаях, когда необходимо получать холод и тепло периодически и в небольших количествах, а также когда простота конструкции, малые масса и габарит играют решающую роль.


Эффективность работы вихревой трубы может быть повышена за счет охлаждения водой горячего конца трубы и увеличения доли холодного воздуха μ, причем энергию окружающей среде можно полностью передавать не с горячим потоком, а в виде теп­лоты с охлаждающей водой: проточной или барботируемой горя­чим воздухом. В первом случае расход воды составляет прибли­зительно 1, 5 кг на 1 кг сжатого воздуха, подаваемого в вихревую трубу, а во втором он сокращается в 100 и более раз, так как для охлаждения используется скрытая теплота парообразования воды, увлажняющей горячий воздух.







Опубликовано в таких рубриках:
- Мир энерготехнологий. - Оборудование. - Бизнес и финансы.
Читайте также...
Читайте и предлагайте подобные публикации к размещению... Подробнее...



Главная  Контакты

Публикация статей, пресс-релизов, анонсов, новостей... PR-агентство velsi.info
(с) Все права на материалы сайта принадлежат их авторам и не могут быть использованы кем либо без разрешения авторов.
добавить на главную Яндекс ^
Страница сгенерирована за 0,274352 секунд
Загрузка ...

КОМПАНИИ, ИХ ПРОДУКЦИЯ И УСЛУГИ
Делиться вообще полезно.
И вот тебе простой пример:
когда-то я был всего двумя клетками,
но деление сделало из меня человека!
(цитатник рунета)
Делитесь своей информацией!
вихревой эффект охлаждение