Физико-математическая модель рабочего процесса вихревой трубы

Аннотация

На основании физической модели эффекта Ранка, предложенной в монографии Кузнецова В. И., Макарова В. В. «Эффект Ранка:  Эксперимент, теория, расчет», составлена упрощенная математическая модель рабочего процесса вихревой трубы, учитывающая обмен работой и теплотой при взаимодействии периферийного и осевого потоков газа. Показано влияние вязкости и градиента угловых скоростей на передачу кинетической энергии от оси к периферии. Учтена разность термодинамических температур при подводе теплоты от периферии к оси, которая приводит к снижению эффективности охлаждения осевого потока газа. За основу энергообмена принято, что периферийные слои газа сжимаются осевым потоком. Работа осевого потока определяется перепадом давлений между вентилем и выходом из диафрагмы.