Вихрові трубки. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Вихрові трубки. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії

Коментарі до статті

У основі роботи вихрової труби лежить т.зв. ефект Ранка-Хілша (1933). Вихрова труба є газодинамічний пристрій з тангенціальним входом газу, рис. 2.3.1.

Вихрові трубки
Рис.2.3.1. Схема вихрової труби.

Як відомо, у закручених потоках в'язкого газу за наявності поперечного градієнта швидкості поверхні струму взаємодіють між собою через наявність дотичних сил в'язкості. Робота, витрачена подолання цих сил перетворюється на тепло. При цьому різні струмки можуть мати різні запаси повної енергії.

Наявність у потоці градієнта температур визначає теплообмін між шарами газу. Однак великий внесок у перерозподіл повної енергії належить турбулентному механізму перенесення.

Вихрова труба складається з корпусу, виконаного у вигляді циліндричної або дифузорної труби з діаметром початкового перерізу та довжиною тангенціально розташованих по відношенню до корпусу вступних сопел з площею прохідного перерізу , діафрагми з діаметром отвору розташованої поблизу соплового входу, і конічного регулювального вентиля на протилежному від діафрагми кінці корпусу.

Інтенсивність енергетичного поділу газів у вихровій трубі зазвичай оцінюють залежно від величин надлишкових температур газу. и від частки охолодженого потоку . При цьому

де - температура гальмування на вході у вихрову трубу, на виході з неї охолодженого та гарячого потоків відповідно;

и - масові витрати вихідного та охолодженого потоків газу відповідно.

Вихрові трубки
Рис.2.3.2. Температура газу на виході із ВТ.

Типові експериментальні залежності величин и від відносної витрати холодного потоку наведено малюнку 2.3.2.(195).

Зазвичай кожній парі кривих відповідають певні умови проведення експериментів: відношення тисків газу на вході у вихрову трубу та виході охолодженого потоку з діафрагми , температура газу на вході у вихрову трубу , безрозмірна площа вступних сопел та ін.

Ефект енергетичного поділу газу нерозривно пов'язаний з перебудовою загасаючого вихрового турбулентного руху і відбувається в досить протяжній області течії, що тягнеться від соплового входу на відстань від одного до кількох десятків діаметрів вихрової труби. При великій довжині області явища, що відбуваються в ній, не будуть визначатися детальною структурою потоку на вході в вихрову трубу і повинні залежати від змінних, що характеризують протягом в цілому. тобто. від інтегральних величин, таких як масова витрата газу, що надходить у трубу , потік імпульсу в напрямку осі труби , потік енергії та масова витрата відбирається через отвір діафрагми холодного газу . До цих інтегральних характеристик необхідно додати характерний розмір - діаметр труби. .

Слід зазначити, що потік газу вихровій трубі є розвиненим турбулентним потоком. Можна припустити, що турбулентність, що збуджується струменями, що витікають із вступних сопел вихрової труби, має високий рівень, що перевищує у всій області енергетичного поділу рівень турбулентності, що породжується в прикордонному шарі на стінках труби.

Робоча величина тиску на вході у вихрову трубу може змінюватись у широких межах; за наявними даними, вихрова труба стійко працює при повному тиску на вході 0,5-0,7 МПа, відомі експерименти з пропусканням через ВТ газу з тиском до 25 МПа. Температура теплого та холодного потоків залежить від початкової температури газу на вході; малюнок дає уявлення про перепад температур у потоках; цей перепад, як правило, зберігається. Втрати енергії у ВТ пов'язані з тертям високошвидкісного газового потоку стінки.

Таким чином, вихрова труба є дуже зручним інструментом для отримання високотемпературних (+60, +800С) та низькотемпературного (-20, -400С) газових потоків, які можна використовувати для опалювальних цілей та холодильної техніки.

В даний час вихрова техніка широко впроваджена в промисловість: вихрові керуючі клапани в системах управління тягою ракетних двигунів, вихрові холодильники, вихрові системи очищення, осушення газу в газовій промисловості, вихрові системи газопідготовки для потреб пневмо-газоавтоматики.

Дивіться інші статті розділу Альтернативні джерела енергії.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Ультратонкий диктофон Sony ICD-TX660 28.09.2021

Представлений Sony новий ультратонкий компактний диктофон ICD-TX660 укладений у металевий корпус, при цьому має мінімальні габарити і вагу, легко поміщаючись у нагрудній кишені піджака. Серед переваг новинки варто відзначити функцію One-Push Recording, яка спеціально розроблена для того, щоб не прогаяти нічого важливого. Вона дозволяє миттєво одним натисканням на кнопку почати запис, навіть якщо диктофон був вимкнений. LED-індикатор допоможе швидко без зайвих зусиль переконатися, що запис активовано.

Користувач може легко знайти важливі розділи зустрічі, семінару або лекції за допомогою Time Jump - швидкий пошук фрагментів для відтворення. Це дозволяє пропускати кожні 10% від загального часу відтворення запису.

Модель оснащена покращеним цифровим стереомікрофоном для придушення фонового шуму на 50% без шкоди для чутливості записуючого пристрою.

OLED-дисплей диктофона на 41% більше, ніж у попереднього покоління пристроїв компанії, що дозволяє при необхідності стежити за таймінгом, статусом запису та зарядом батареї. Також для великого комфорту використання ICD-TX660 оснащений універсальним USB Type-C портом для підключення до інших пристроїв.

Інші цікаві новини:

▪ Fujitsu Raku Raku - смартфон для пенсіонерів

▪ Основна причина зайвої ваги

▪ Бджоли-сапери

▪ Канікули загрожують дитячим ожирінням

▪ Потужні напівпровідникові прилади з карбіду кремнію від Renesas Electronics

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Довідкові матеріали. Добірка статей

▪ стаття О моя юність! О моя свіжість! Крилатий вислів

▪ стаття Хто такі грації? Детальна відповідь

▪ стаття Жоржин. Легенди, вирощування, способи застосування