2023年第1期总第251期低温工程CRYOGENICSNo.12023SumNo.251涡流管能量分离特性的实验研究叶碧翠1解辉2王征1黎念3(1浙江理工大学杭州310018)(2航天氢能科技有限公司北京100074)(3浙江大学宁波研究院宁波315100)摘要:选用空气作为工质,探讨了进口压力和冷流比对涡流管能量分离性能的影响。实验结果表明:随进口压力的增大,涡流管的温度分离效应随之增强,但增幅逐步趋于平缓。冷流比约为0.37时可获得最佳制冷效应,冷流比约为0.65时获得最佳制热效应。此外,还分析了温度滞止点与温度分离点随进口压力及冷流比的变化规律及其内在机理。关键词:涡流管能量分离滞止点温度分离点中图分类号:TB657,TB663文献标识码:A文章编号:1000-6516(2023)01-0043-07收稿日期:2022-11-04;修订日期:2023-02-10基金项目:国家自然科学基金(NO.52006189)。作者简介:叶碧翠,女,36岁,博士,讲师。通讯作者:黎念,女,31岁,博士,助理研究员。ExperimentalperformanceofenergyseparationcharacteristicsofvortextubeYeBicui1XieHui2WangZheng1LiNian3(1ZhejiangSci-TechUniversity,Hangzhou310018,China)(2AerospaceHydrogenEnergyTechnologyCo.,Ltd.,Beijing100074,China)(3NingboResearchInstituteofZhejiangUniversity,Ningbo315100,China)Abstract:Theinfluenceofinletpressureandcoldflowratioontheenergyseparationper-formanceofthevortextubeisdiscussed.Theexperimentalresultsshowedthatwiththeincreaseofinletpressure,thetemperatureseparationeffectofvortextubeisenhanced.However,thein-creaserategraduallybecamesgentle.Thebestcoolingeffectisobtainedwhenthecoldflowratioisabout0.37,andthebestheatingeffectisobtainedwhenthecoldflowratioisabout0.65.Inaddition,thevariationlawoftemperaturestagnationpointandtemperatureseparationpointwithinletpressureandcoldflowratiowereanalyzedandthecorrespondingexplanationsaregiven.Keywords:vortextube;energyseparation;stagnationpoint;temperaturedifference1引言涡流管(Ranque-Hilsch管)是一种结构简单、操作方便的能量分离装置,由喷嘴、涡流室、热端管、热端调节阀、冷端管和冷端孔板组成。工作时,高压气体进入喷嘴,在喷嘴内膨胀,减压降温并加速,随后沿切线方向进入涡流室并在涡流室内形成高速涡流。由于冷热两端的压力差,涡流管中心区域形成回流。低温工程2023年由此流体在涡流管内分成两股:内侧的气体温...
