小流量渦流管特性的理論與實驗研究.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單裝置。由于渦流管裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定可靠、易于維修、無運動部件且溫度變化范圍大等優(yōu)點，已被應用到許多領域。采用小流量渦流管在某些特定的制冷領域內(nèi)有很大的應用前景?！　”疚牡难芯磕康木褪峭ㄟ^理論和實驗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理的內(nèi)在規(guī)律，以便為渦流管在低溫下的應用提供依據(jù)?！　”疚脑跍u流管機理研究方面，從能量基本方程出發(fā)，推導出引起

2、能量分離的因素是壓力的不定常波動、粘性應力和熱量傳遞。根據(jù)熱力學定律，采用最小熵產(chǎn)分析方法，建立了渦流管的熱力學模型，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軟件對渦流管內(nèi)部流場和溫度場進行數(shù)值模擬，深入研究渦流管內(nèi)部流場和溫度場的分布。在此基礎上，建立渦流管類比換熱器模型，對渦流管制冷效應的定量化進行深入分析，得出了

3、冷流分量與溫度分離效應的函數(shù)關系式。用模型結(jié)果同Hilsch實驗結(jié)果中的N02渦流管(Pin/Pout=4，兩個噴嘴)和作者的實驗結(jié)果進行對比，結(jié)果符合較好?！　”疚恼撌隽诵×髁繙u流管的設計方法和技術細節(jié)，對渦流管技術的開發(fā)與應用具有實用價值。　　本文自行建立了閉式循環(huán)渦流管常溫和低溫特性研究實驗臺，并進行了大量實驗研究工作。在常溫下分別以氮氣、氦氣和氖氣為工質(zhì)，在不同的條件下，對渦流管性能進行了測試。根據(jù)實驗結(jié)果，對影響渦流管制冷