Навігація
Головна
 
Головна arrow Природознавство arrow ТЕХНІЧНА ТЕРМОДИНАМІКА ТА ТЕПЛОПЕРЕДАЧА
Переглянути оригінал

ВИХРОВА ТРУБА

У 1931 р французьким інженером Ж. Ранком був відкритий вихровий ефект енергетичного поділу газів. У 1946 р німецький фізик Р. Кволий експериментально досліджував цей ефект в пристрої, званому вихровий трубою. Р. Хільшем було запропоновано ряд рекомендацій для конструювання, експлуатації та визначення температурної ефективності вихровий труби.

Принципова схема вихровий труби представлена на рис. 10.10. Ефект Ранка проявляється в закрученому потоці в'язкої стисливої рідини.

Принципова схема вихровий труби

Мал. 10.10. Принципова схема вихровий труби

Установка працює в такий спосіб. При надходженні газу через тангенціальне сопло 1 в трубі утворюється інтенсивний вихровий потік. При цьому осьові шари газу помітно охолоджуються і відводяться через отвір діафрагми 2 у вигляді холодного потоку. Периферійні шари газу підігріваються і виводяться через вентиль 3 у вигляді гарячого потоку. Змінюючи положення вентиля, можна змінювати витрати і температури холодного і гарячого потоків. Для зниження температури / х необхідно зменшити витрату холодного потоку (вентиль 3 відкривається). Для підвищення температури гарячого потоку слід зменшити його витрати (вентиль 3 закривається).

Сумарна кількість енергії холодного і гарячого потоків, що відводяться з труби, по закону збереження енергії буде дорівнювати кількості енергії що надходить стисненого газу (якщо труба ізольована). В результаті відбуваються всередині вихровий труби складних газодинамічних процесів відбувається перерозподіл енергії. По різниці температур газу, що надходить t c і одержуваного холодного потоку 1 Х можна визначити зниження температури Д? х :

Підвищення температури гарячого потоку буде визначатися за формулою

де t r - температура гарячого газу.

При постійних температурі t c і тисках перед трубою і за нею різниці температур At x і Д? г змінюватимуться залежно від величин мас потоків холодного G x і гарячого G T газів. Частка холодного повітря

де G c - маса газу, що надходить в трубу, регульована зміною кількості маси G r за допомогою вентиля 3.

Енергетичний баланс вихровий труби при відсутності її теплообміну з навколишнім середовищем буде визначатися за формулою

де G c i c - енергія подведенного до труби потоку; G r i r і G x i x - енергії гарячого і холодного потоків відповідно.

Це рівняння можна переписати у вигляді

Розділивши обидві частини отриманого рівняння на G c , після деяких перетворень отримаємо формулу

або

Так як A i = c p At, то

Звідси

Це рівняння дозволяє знайти будь-яку з величин At x і At r при відомій однієї з них а також при відомому р.

Головною перевагою розглянутої холодильної установки є гранична простота її конструкції через відсутність рухомих деталей. Основним недоліком є низький ККД, що пов'язано з великою витратою енергії на отримання стисненого газу.

 
Переглянути оригінал
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук