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小管径涡流管三维数值模拟及热力学过程分析

李龙 何望云 李言 杨明顺 袁启龙

李龙, 何望云, 李言, 杨明顺, 袁启龙. 小管径涡流管三维数值模拟及热力学过程分析[J]. 机械科学与技术, 2016, 35(5): 734-739. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.0514
引用本文: 李龙, 何望云, 李言, 杨明顺, 袁启龙. 小管径涡流管三维数值模拟及热力学过程分析[J]. 机械科学与技术, 2016, 35(5): 734-739. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.0514
Li Long, He Wangyun, Li Yan, Yang Mingshun, Yuan Qilong. 3D Numerical Simulation and Analysis of Thermodynamic Process of Small-diameter Vortex Tube[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2016, 35(5): 734-739. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.0514
Citation: Li Long, He Wangyun, Li Yan, Yang Mingshun, Yuan Qilong. 3D Numerical Simulation and Analysis of Thermodynamic Process of Small-diameter Vortex Tube[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2016, 35(5): 734-739. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.0514

小管径涡流管三维数值模拟及热力学过程分析

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.0514
基金项目: 

国家自然科学基金项目(50975229)、高等学校博士学科点专项科研基金项目(20116118110005)、陕西省教育厅科学研究计划项目(12JK0688)及陕西省教育厅重点实验室科学研究计划项目(12JS072)资助

详细信息
    作者简介:

    李龙(1989-),博士研究生,研究方向为先进制造技术,lilong678@qq.com

    通讯作者:

    李言(联系人),教授,博士,博士生导师,jyxy-ly@xaut.edu.cn

3D Numerical Simulation and Analysis of Thermodynamic Process of Small-diameter Vortex Tube

  • 摘要: 为了探究小管径涡流管的工作机制,建立了其内流场的三维数值计算模型,并采用Standard k-ε湍流模型进行了数值模拟。根据数值计算所得结果,结合工质的流动特点,将其内部流动过程分为三个特征区域,分析各区域所得相关物理量的分布情况,给出了小管径涡流管工作过程中工质的热力学变化过程,同时通过对比实验和模拟所得的出入口数据,验证了所用数值模拟方法的可行性。以此对小管径涡流管工质及温度的分离现象做出一定解释。
  • [1] 张王宗,李保华.涡流制冷方式在工业领域的应用[J].洁净与空调技术,2006,(3):51-53 Zhang W Z, Li B H. Application of vortex cooling in industry[J]. Contamination Control & Air-Conditioning Technology, 2006,(3):51-53 (in Chinese)
    [2] 曹勇,吴剑峰,罗二仓,等.涡流管研究的进展与评述[J].低温工程,2001,(6):1-5 Cao Y, Wu J F, Luo E C, et al. Evolution and evaluation of research in vortex tube[J]. Cryogenics, 2001,(6):1-5 (in Chinese)
    [3] 王朋涛,姜任秋,宋福元,等.涡流管性能的热力学火用分析[J].低温与超导,2006,34(4):263-267 Wang P T, Jiang R Q, Song F Y, et al. Exergy analysis on the performance of vortex tube[J]. Cryogenics & Superconductivity, 2006,34(4):263-267 (in Chinese)
    [4] 王朋涛,姜任秋,宋福元,等.涡流管能量分离过程的热力学模型[J].低温与超导,2006,34(5):341-345 Wang P T, Jiang R Q, Song F Y, et al. The thermodynamics model of energy separation process in vortex tube[J]. Cryogenics & Superconductivity, 2006,34(5):341-345 (in Chinese)
    [5] 许敏宇,张景松,雷蕾,等.涡流管制冷试验分析[J].流体机械,2011,39(5):78-80 Xu M Y, Zhang J S, Lei L, et al. Research on experiment of vortex tube[J]. Fluid Machinery, 2011,39(5):78-80 (in Chinese)
    [6] 周少伟,姜任秋,宋福元,等.涡流管内流动与传热数值模拟[J].化工学报,2006,57(7):1548-1552 Zhou S W, Jiang R Q, Song F Y, et al. Numerical simulation of flow field and heat transfer within a vortex tube[J]. Journal of Chemical Industry and Engineering, 2006,57(7):1548-1552 (in Chinese)
    [7] Khazaei H, Teymourtash A R, Malek-Jafarian M. Effects of gas properties and geometrical parameters on performance of a vortex tube[J]. Scientia Iranica, 2012,19(3):454-462
    [8] Rafiee S E, Rahimi M. Experimental study and three-dimensional (3D) computational fluid dynamics (CFD) analysis on the effect of the convergence ratio, pressure inlet and number of nozzle intake on vortex tube performance-Validation and CFD optimization[J]. Energy, 2013,63:195-204
    [9] Dutta T, Sinhamahapatra K P, Bandyopdhyay S S. Comparison of different turbulence models in predicting the temperature separation in a Ranque-Hilsch vortex tube[J]. International Journal of Refrigeration, 2010,33(4):783-792
    [10] Bramo A R, Pourmahmoud N. Computational fluid dynamics simulation of length to diameter ratio effects on the energy separation in a vortex tube[J]. Thermal Science, 2011,15(3):833-848
    [11] 赵志,宋文艳,肖隐利,等.超声速燃烧室冷态流场数值模拟研究[J].机械科学与技术,2010,29(6):740-743 Zhao Z, Song W Y, Xiao Y L, et al. Numerical investigation of the cold flowfield of a model scramjet combustor[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2010,29(6):740-743 (in Chinese)
    [12] 何曙,郭建,吴玉庭,等.整流器对涡流管能量分离性能影响的研究[J].制冷学报,2006,27(1):38-41 He S, Guo J, Wu Y T, et al. Effect of the rectify on the energy separation performance of the vortex tube[J]. Journal of Refrigeration, 2006,27(1):38-41 (in Chinese)
    [13] 周少伟,姜任秋,宋福元,等.入口压力与冷气流率对涡流管制冷性能影响研究[J].应用基础与工程科学学报,2007,14(4):543-549 Zhou S W, Jiang R Q, Song F Y, et al. Experimental investigations into the influences of inlet pressure and cold air fraction on the refrigerating performance of a vortex tube[J]. Journal of Basic Science and Engineering, 2007,14(4):543-549 (in Chinese)
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-05-19
  • 刊出日期:  2016-05-05

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