渦流管能量分離模型及數(shù)值模擬研究.pdf

1、渦流管是一種能夠同時(shí)分離出冷熱氣流的新型能量分離裝置，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、設(shè)備緊湊、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、制造運(yùn)行成本低廉等特點(diǎn)，同時(shí)又具有制冷、制熱、分離、抽真空等多方面功能，在科學(xué)研究和工業(yè)等諸多領(lǐng)域得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。 盡管渦流管結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)單，但是發(fā)生在渦流管內(nèi)的能量分離效應(yīng)卻極其復(fù)雜，至今沒(méi)有一種精確的理論能夠從本質(zhì)上解釋其效應(yīng)。渦流管問(wèn)世以來(lái)，渦流管及其相關(guān)效應(yīng)的理論價(jià)值和巨大應(yīng)用潛力，越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家的關(guān)注。 根

2、據(jù)渦流管能量分離過(guò)程特點(diǎn)，依據(jù)熱力學(xué)第一、第二定律建立了渦流管不可逆過(guò)程的熵增模型和內(nèi)部氣流運(yùn)動(dòng)過(guò)程的熱力學(xué)模型，采用熵產(chǎn)分析方法對(duì)渦流管內(nèi)各熱力學(xué)過(guò)程中的技術(shù)功與損失進(jìn)行了定性分析和定量計(jì)算，獲得了過(guò)程熱力學(xué)參數(shù)隨冷氣流率變化的函數(shù)。 分析了渦流管內(nèi)的流動(dòng)過(guò)程，建立起內(nèi)部過(guò)程的流動(dòng)數(shù)學(xué)模型，從速度場(chǎng)的變化推導(dǎo)出內(nèi)部冷熱氣流分離的溫度表達(dá)式和壓力場(chǎng)表達(dá)式。結(jié)果表明，渦流管內(nèi)氣流溫度場(chǎng)和壓力場(chǎng)的分布主要由速度場(chǎng)決定，而速度場(chǎng)又與冷