小流量渦流管特性的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、渦流管是一種能夠把壓縮氣體分離為冷熱兩股溫度不同氣流的簡(jiǎn)單裝置。由于渦流管裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定可靠、易于維修、無運(yùn)動(dòng)部件且溫度變化范圍大等優(yōu)點(diǎn)，已被應(yīng)用到許多領(lǐng)域。采用小流量渦流管在某些特定的制冷領(lǐng)域內(nèi)有很大的應(yīng)用前景。　　本文的研究目的就是通過理論和實(shí)驗(yàn)兩方面深入分析和研究渦流管的常溫和低溫特性，探求渦流管能量分離機(jī)理的內(nèi)在規(guī)律，以便為渦流管在低溫下的應(yīng)用提供依據(jù)。　　本文在渦流管機(jī)理研究方面，從能量基本方程出發(fā)，推導(dǎo)出引起

2、能量分離的因素是壓力的不定常波動(dòng)、粘性應(yīng)力和熱量傳遞。根據(jù)熱力學(xué)定律，采用最小熵產(chǎn)分析方法，建立了渦流管的熱力學(xué)模型，得出了產(chǎn)生所需冷熱端溫度同最小壓比之間的函數(shù)關(guān)系，并在h-s圖上表示出渦流管能量分離熱力過程。為渦流管的理論研究提供一種新的方法?！　”疚氖状卫肍luent軟件對(duì)渦流管內(nèi)部流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，深入研究渦流管內(nèi)部流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分布。在此基礎(chǔ)上，建立渦流管類比換熱器模型，對(duì)渦流管制冷效應(yīng)的定量化進(jìn)行深入分析，得出了

3、冷流分量與溫度分離效應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式。用模型結(jié)果同Hilsch實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的N02渦流管(Pin/Pout=4，兩個(gè)噴嘴)和作者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果符合較好?！　”疚恼撌隽诵×髁繙u流管的設(shè)計(jì)方法和技術(shù)細(xì)節(jié)，對(duì)渦流管技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用具有實(shí)用價(jià)值?！　”疚淖孕薪⒘碎]式循環(huán)渦流管常溫和低溫特性研究實(shí)驗(yàn)臺(tái)，并進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)研究工作。在常溫下分別以氮?dú)狻⒑夂湍蕷鉃楣べ|(zhì)，在不同的條件下，對(duì)渦流管性能進(jìn)行了測(cè)試。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)影響渦流管制冷