ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет адиабатной вихревой трубы из "Вихревые аппараты" Вихревая труба обычно предназначена для термостатирования. Из теплового расчета установки находят тепловую нагрузку Qy= pGy Ty, где (7у — расход газа через термостатируемый объем АТу — изменение температуры при движении газа через камеру с термостати-руемым устройством. [c.59] Рассмотрим порядок расчета вихревой трубы, работающей в режиме охлаждения. Известны Гх, Ох и рх, а также параметры сжатого газа рс и Тс перед соплом вихревой трубы. Часто вихревую трубу встраивают в существующую систему. Тогда рс и 7с в месте подвода сжатого газа к вихревой трубе определяют при тепловом расчете системы. В редких случаях подбирают компрессорное оборудование специально для обеспечения работы вихревой трубы. Тогда параметры сжатого газа находят по параметрам серийно выпускаемого оборудования. [c.59] На первом этапе расчета определяют степень расширения г = рс1рх, требуемый коэффициент температурной эффективности [по формуле (4)] и относительную площадь проходного сечения сопла [по формуле (13)]. [c.60] Как следует из опубликованных материалов, КПД вихревых труб зависит от Это объясняется тем, что нет строгого соблюдения условий подобия процессов в геометрически подобных вихревых аппаратах. [c.61] Меркулов [16] предложил следующую зависимость для определения поправки Дт]т = 0,005( о —33) где Во — диаметр трубы, мм. С учетом этой поправки находят г1т = г]т + Аг1т, где т)т — коэффициент температурной эффективности трубы диаметром о=33 мм. В более поздних исследованиях труб диаметром 1 о 33 мм не выявлен значительный рост г]т при увеличении диаметра. В связи с этим поправку в расчет обычно вводят только при /)о 33 мм. [c.61] Параметры нагретого потока определяют из уравнений материального и теплового балансов. Расход нагретого потока Ог= Ос — Ох. Температура нагретого потока 7г = 7 с + А7 х я/(1 — ц). [c.61] Далее выбирают основные конструктивные размеры в1 соответствии с рекомендациями, приведенными в п. 2.1. [c.61] В отличие от известных методик [15, 16] не вводят понятия оптимальной площади проходного сечения сопла или оптимальной степени расширения газа, поскольку оптимизация основных конструктивных размеров Рс, Во, х по режимным параметрам е и я заложена в методику расчета. [c.62] Далее расчет повторяют. [c.62] Пример 1. Рассчитать вихревую трубу, предназначенную для подачи охлажденного воздуха а камеру термостатирования. Из теплового и гидравлического расчетов камеры получены исходные данные — параметры охлажденного потока Тх = 278 К, — =0у=0,07 кг/с, / х = 0,105 МПа. Параметры сжатого воздуха в месте-подсоединения вихревой трубы к пневмосети объекта рс = 0,7 МПа и Тс = 323 К. [c.63] Здесь коэффициент расхода принят ас = 0,96 в предположении, что будет применено спиральное сопло. [c.63] Пример 2. Рассчитать вихревую трубу с конической камерой разделения при Рс=0,7 МПа, 7 с = 323 К, Рх = 0,105 МПа, 7 у2= =288 К и заданной тепловой нагрузке Эу = 705 Вт. [c.64] Величины F , е и ATs вычислены ранее (см. пример 1) F -= 0,084, 8 = 6,65, ДГ,= 133 К. [c.64] В примерах 1 и 2 принята одинаковая тепловая нагрузка Qy= —705 Вт. Однако в примере 1 задана температура Tyi = Tx = = 278 К, что исключило возможность выбора оптимального значения и привело к увеличению расхода сжатого воздуха в 1,65 раза по сравнению с расходом, полученным в примере 2. В подобных случаях рационально организовывать рециркуляцию воздуха в камере охлаждения и принимать Тх Туи что позволяет уменьшить расход сжатого воздуха. [c.65] Использованные в расчетных примерах зависимости для определения Т1т и Ат1т не дают достаточно надежных результатов при Do 10 мм. При расчете вихревых труб малого диаметра нужно применять экспериментальные характеристики образцов, близких к проектируемым по размерам и условиям эксплуатации. [c.65] Вернуться к основной статье