Tubos de vórtice. Esquema, descripción

biblioteca técnica gratuita

ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA
biblioteca gratis / Esquemas de dispositivos radioelectrónicos y eléctricos.

Tubos de vórtice. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

biblioteca técnica gratuita

Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes alternativas de energía

Comentarios sobre el artículo

El funcionamiento del tubo de vórtice se basa en el llamado. Efecto Rank-Hilsch (1933). El tubo de vórtice es un dispositivo dinámico de gas con una entrada de gas tangencial, fig. 2.3.1.

tubos de vórtice
Figura 2.3.1. Diagrama de un tubo de vórtice.

Como es sabido, en flujos de gas viscoso arremolinados, en presencia de un gradiente de velocidad transversal, las superficies de corriente interactúan entre sí debido a la presencia de fuerzas viscosas tangenciales. El trabajo realizado para vencer estas fuerzas se convierte en calor. En este caso, diferentes jets pueden tener diferentes reservas de energía total.

La presencia de un gradiente de temperatura en el flujo determina el intercambio de calor entre las capas de gas. Sin embargo, una gran contribución a la redistribución de la energía total pertenece al mecanismo de transferencia turbulento.

El tubo de vórtice consiste en un cuerpo realizado en forma de tubo cilíndrico o difusor con un diámetro de la sección inicial y longitud , situada tangencialmente al cuerpo de las boquillas de entrada con zona de paso , diafragmas con diámetro de agujero , ubicada cerca de la entrada de la boquilla, y una válvula de control cónica en el extremo de la carcasa opuesto al diafragma.

La intensidad de la separación de energía de los gases en un tubo de vórtice generalmente se estima a partir de la dependencia de las temperaturas del gas en exceso. и de la parte del flujo enfriado . En este caso,

donde - temperatura de estancamiento a la entrada del tubo de vórtice, a la salida de los flujos enfriado y caliente, respectivamente;

и - caudales másicos de los flujos de gas inicial y enfriado, respectivamente.

tubos de vórtice
Figura 2.3.2. La temperatura del gas a la salida del VT.

Dependencias experimentales típicas de las cantidades и sobre el caudal relativo del flujo frío se muestran en la Figura 2.3.2.(195).

Por lo general, cada par de curvas corresponden a ciertas condiciones para realizar experimentos: la relación de presiones de gas en la entrada al tubo de vórtice y la salida del flujo enfriado del diafragma , temperatura del gas a la entrada del tubo de vórtice , área adimensional de las boquillas de entrada et al.

El efecto de la separación de energía del gas está indisolublemente relacionado con la reorganización del movimiento turbulento del vórtice amortiguado y ocurre en una región de flujo bastante extendida que se extiende desde la entrada de la boquilla hasta una distancia de una a varias decenas de diámetros del tubo de vórtice. Si la región es larga, los fenómenos que ocurren en ella no estarán determinados por la estructura detallada del flujo a la entrada del tubo de vórtice y deberían depender de las variables que caracterizan el flujo en su conjunto. aquellos. a partir de valores integrales, como el caudal másico del gas que entra en la tubería , flujo de cantidad de movimiento en la dirección del eje de la tubería , el flujo de energía y la tasa de flujo másico del gas frío tomado a través de la abertura del diafragma . A estas características integrales, es necesario agregar una dimensión característica: el diámetro de la tubería. .

Cabe señalar que el flujo de gas en el tubo de vórtice es un flujo turbulento desarrollado. Se puede suponer que la turbulencia excitada por los chorros que fluyen desde las boquillas de entrada del tubo de vórtice tiene un nivel alto que supera el nivel de turbulencia generada en la capa límite de las paredes del tubo en toda la región de separación de energía.

El valor de trabajo de la presión a la entrada del tubo de vórtice puede variar dentro de amplios límites; de acuerdo con los datos disponibles, el tubo de vórtice funciona de manera estable a una presión total de entrada de 0,5-0,7 MPa, se conocen experimentos con el paso de gas con una presión de hasta 25 MPa a través del VT. La temperatura de las corrientes cálida y fría depende de la temperatura inicial del gas en la entrada; la figura da una idea de la diferencia de temperatura en los flujos; esta diferencia generalmente persiste. Las pérdidas de energía en el WT están asociadas con la fricción del flujo de gas a alta velocidad contra las paredes.

Por lo tanto, el tubo de vórtice es una herramienta muy conveniente para obtener flujos de gas de alta temperatura (+60, +800 С) y baja temperatura (-20, -400 С), que pueden usarse para fines de calefacción y refrigeración.

En la actualidad, la tecnología de vórtice se introduce ampliamente en la industria: válvulas de control de vórtice en sistemas de control de empuje de motores de cohetes, enfriadores de vórtice, sistemas de limpieza de vórtice, deshidratación de gas en la industria del gas, sistemas de tratamiento de gas de vórtice para las necesidades de automatización neumática y de gas.

Ver otros artículos sección Fuentes alternativas de energía.

Lee y escribe útil comentarios sobre este artículo.

<< Volver

Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica:

Máquina para aclarar flores en jardines. 02.05.2024

En la agricultura moderna, se están desarrollando avances tecnológicos destinados a aumentar la eficiencia de los procesos de cuidado de las plantas. En Italia se presentó la innovadora raleoadora de flores Florix, diseñada para optimizar la etapa de recolección. Esta herramienta está equipada con brazos móviles, lo que permite adaptarla fácilmente a las necesidades del jardín. El operador puede ajustar la velocidad de los alambres finos controlándolos desde la cabina del tractor mediante un joystick. Este enfoque aumenta significativamente la eficiencia del proceso de aclareo de flores, brindando la posibilidad de un ajuste individual a las condiciones específicas del jardín, así como a la variedad y tipo de fruta que se cultiva en él. Después de dos años de probar la máquina Florix en varios tipos de fruta, los resultados fueron muy alentadores. Agricultores como Filiberto Montanari, que ha utilizado una máquina Florix durante varios años, han informado de una reducción significativa en el tiempo y la mano de obra necesarios para aclarar las flores. ... >>

Microscopio infrarrojo avanzado 02.05.2024

Los microscopios desempeñan un papel importante en la investigación científica, ya que permiten a los científicos profundizar en estructuras y procesos invisibles a simple vista. Sin embargo, varios métodos de microscopía tienen sus limitaciones, y entre ellas se encuentra la limitación de resolución cuando se utiliza el rango infrarrojo. Pero los últimos logros de los investigadores japoneses de la Universidad de Tokio abren nuevas perspectivas para el estudio del micromundo. Científicos de la Universidad de Tokio han presentado un nuevo microscopio que revolucionará las capacidades de la microscopía infrarroja. Este instrumento avanzado le permite ver las estructuras internas de las bacterias vivas con una claridad asombrosa en la escala nanométrica. Normalmente, los microscopios de infrarrojo medio están limitados por la baja resolución, pero el último desarrollo de investigadores japoneses supera estas limitaciones. Según los científicos, el microscopio desarrollado permite crear imágenes con una resolución de hasta 120 nanómetros, 30 veces mayor que la resolución de los microscopios tradicionales. ... >>

Trampa de aire para insectos. 01.05.2024

La agricultura es uno de los sectores clave de la economía y el control de plagas es una parte integral de este proceso. Un equipo de científicos del Consejo Indio de Investigación Agrícola-Instituto Central de Investigación de la Papa (ICAR-CPRI), Shimla, ha encontrado una solución innovadora a este problema: una trampa de aire para insectos impulsada por el viento. Este dispositivo aborda las deficiencias de los métodos tradicionales de control de plagas al proporcionar datos de población de insectos en tiempo real. La trampa funciona enteramente con energía eólica, lo que la convierte en una solución respetuosa con el medio ambiente que no requiere energía. Su diseño único permite el seguimiento de insectos tanto dañinos como beneficiosos, proporcionando una visión completa de la población en cualquier zona agrícola. "Evaluando las plagas objetivo en el momento adecuado, podemos tomar las medidas necesarias para controlar tanto las plagas como las enfermedades", afirma Kapil. ... >>

Noticias aleatorias del Archivo

Samsung se prepara para lanzar pantallas flexibles 25.11.2012

En la primera mitad de 2013, Samsung tiene la intención de iniciar la producción en masa de las llamadas pantallas flexibles. Con una base de plástico, son más fuertes, más livianas y más económicas que las pantallas modernas que usan vidrio como base. Samsung Display se está preparando para producir pantallas en masa con una base de plástico en lugar de vidrio, lo que hará que los dispositivos sean más resistentes, livianos e incluso más flexibles, según el Wall Street Journal, citando una fuente familiarizada con la situación.

Las pantallas se basarán en tecnología OLED, lo que significa que utilizarán LED. Esta tecnología se utiliza en las pantallas de los smartphones insignia de Samsung y poco a poco se está empezando a introducir en los televisores. La tecnología OLED permite la construcción de paneles delgados que, utilizando plástico como base, se pueden doblar sin destruir la electrónica. Además, dichos paneles son más livianos en comparación con los paneles modernos, que se basan en vidrio.

El desarrollo de paneles OLED flexibles ha estado ocurriendo durante los últimos años. Además de Samsung, participan en él las empresas japonesas Sony, Sharp y la coreana LG Display. Por ejemplo, Sony Corporation ha estado en este campo desde 2002. Hace dos años, Sony mostró una pantalla LED flexible de 4,1 pulgadas que desarrolló. Sin embargo, todavía no existen dispositivos comerciales basados en tales pantallas, debido a las limitaciones tecnológicas en la producción en masa.

"El objetivo principal de Samsung es usar plástico en lugar del sustrato de vidrio tradicional para crear pantallas inastillables. Esta tecnología también puede ayudar a reducir los costos de los productos y diferenciarlos en el mercado", dijo Lee Seung-chul, analista de Shinyoung Securities.

El WSJ escribe que Samsung Display se encuentra actualmente en las etapas finales de desarrollo de pantallas flexibles. Está previsto lanzarlos al mercado en el primer semestre de 2013, y la compañía espera convertirse en su primer fabricante. El vicepresidente de pantallas de Samsung, Lee Chang-hoon, dijo que la compañía está enviando muestras de prueba de pantallas flexibles a varios de sus socios hoy. Sin embargo, no pudo nombrar la fecha exacta para el lanzamiento de los primeros productos basados en ellos, ya que aún no se ha determinado. Anteriormente circuló información de que el Samsung Galaxy Note II estará equipado con una pantalla flexible.

Otras noticias interesantes:

▪ Nuevo microprocesador RISC de 64 bits TMPR4955BFG-300

▪ Una ventana que produce electricidad y energía térmica.

▪ Transistor de 22nm

▪ Descarga eléctrica contra las malas hierbas

▪ El arma lógica del Pentágono

Feed de noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica

Materiales interesantes de la Biblioteca Técnica Libre:

▪ sección del sitio Estabilizadores de voltaje. Selección de artículos

▪ artículo El impacto del humo del tabaco en la salud humana. Fundamentos de una vida segura

▪ artículo ¿Por qué los renos tienen diferentes colores de ojos en invierno y verano? Respuesta detallada

▪ artículo Cosas de espionaje. Directorio