l para el término “vórtice-tubo” usado en la dinámica flúida considera por favor: Vorticidad
El tubo de vórtice del, también conocido como el tubo de vórtice de Ranque-Hilsch del, es un dispositivo mecánico que separa un gas comprimido en corrientes calientes y frías. No tiene ninguna pieza móvil.
El gas a presión se inyecta tangencial en un compartimiento del remolino y acelera a una alta tasa de rotación. Debido al inyector cónico en el extremo del tubo, solamente la cáscara externa del gas comprimido se permite escaparse en ese extremo. El resto del gas se fuerza para volver en un vórtice interno del diámetro reducido dentro del vórtice externo.
Hay diversas explicaciones para el efecto y hay el discusión en el cual la explicación está la mejor o correcta.
Qué se conviene en generalmente es que el aire en el tubo experimenta sobre todo el " rotation" del cuerpo sólido;, que significa simplemente el índice de la rotación (la velocidad angular) del gas interno es igual que el del gas externo. Esto es diferente de lo que considera la mayoría comportamiento estándar del vórtice--cuando sea interno el líquido hace girar a una tarifa más alta que el líquido externo. (Sobre todo) la rotación del cuerpo sólido es probablemente debido al tiempo largo que cada paquete del aire sigue siendo en el vórtice--permitir que la fricción entre los paquetes internos y los paquetes externos tenga un efecto notable.
También se conviene en generalmente que hay un efecto leve del aire caliente que quiere al " rise" hacia el centro, pero este efecto es insignificante--especialmente si la turbulencia se guarda a un mínimo.
Una explicación simple es que el aire externo está bajo presión más alta que el aire interno (debido a fuerza centrífuga). Por lo tanto la temperatura del aire externo es más alta que la del aire interno.
Otra explicación es que como ambos vórtices giran en la misma velocidad angular y dirección, el vórtice interno ha perdido ímpetu angular. ¡La disminución del ímpetu angular se transfiere como energía cinética a el vórtice externo, dando por resultado flujos separados de gas caliente y frío.
Esto es algo análogo a un dispositivo del efecto de Peltier, que utiliza la presión eléctrica (voltaje ) para mover calor a un lado de una ensambladura disímil del metal, haciendo al otro lado crecer frío.
Cuando está utilizada para refrigerar, calor-hundiendo el tubo de vórtice entero es provechosa. Los tubos de vórtice pueden también ser conectados en cascada. La salida fría (o caliente) de una se puede utilizar para prerefrigerar (o precalentar) el suministro de aire a otro tubo de vórtice. Los tubos conectados en cascada se pueden utilizar, por ejemplo, para producir temperaturas criogénicas .
Historia
El tubo de vórtice fue inventado en el 1933 por el francés Jorte J. El alemán Rudolf Hilsch del físico mejoró el diseño y publicó un papel extensamente leído en el 1947 en el dispositivo, que él llamó un Wirbelrohr (literalmente, pipa del giro). Los tubos de vórtice también parecen trabajar con los líquidos hasta cierto punto.
Eficacia
Los tubos de vórtice tienen rendimiento más bajo que el equipo tradicional del aire acondicionado . Son de uso general para el enfriamiento de punto barato, cuando el aire comprimido está disponible. Los modelos comerciales se diseñan para que los usos industriales produzcan una gota de la temperatura del °C cerca de 45 (°F) 80.
Usos propuestos
Dave Williams, de los ingenieros sin las fronteras, ha propuesto usar los tubos de vórtice hacer el hielo en países del tercero-mundo. Aunque la técnica sea ineficaz, Williams expresó esperanza que los tubos de vórtice podrían rendir resultados provechosos en las áreas donde usando electricidad para crear el hielo no son una opción.allí es los usos industriales que dan lugar a gases a presión inusitados. Usar energía del tubo de vórtice la separación puede ser un método para recuperar la energía inútil de la presión de fuentes de la presión del cielo y tierra.
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