Опыт термодинамического описания и оптимизации эффекта Ранка
А.Ф. Латыпов
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия latypov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: вихревая трубка, энергетическое разделение, политропический коэффициент полезного действия, оптимизация, vortex tube, energy separation, polytropic efficiency, optimization
Страницы: 719-728
Аннотация
Дано термодинамическое описание эффекта Ранка. Включение в энергетический обмен работ расширения и сжатия позволяет дать рациональное объяснение наблюдаемому эффекту. Эти работы осуществляются малыми порциями газа в политропических процессах. Вращательное движение газа и наличие необратимостей в процессах расширения и сжатия в совокупности обуславливают энергетическое разделение. Математическая модель построена с использованием законов сохранения и политропического процесса расширения. Выполнены оптимизационные расчеты для различных значений политропического коэффициента полезного действия и числа Маха истечения горячего газа. Предложена практическая методика оптимизации рабочего процесса. В процессе оптимизации определяется также коэффициент полезного действия работы расширения.
|