Температурная эффективность

Используемые для сопоставления вихревых труб достигаемые величины разницы температуры по охлажденному потоку и коэффициента температурной эффективности т т не являются удачными, поскольку они не учитывают количественную и качественную сторону процесса. Обычно оценку неадиабатных вихревых труб производят по общей холодопроизводительности Qo (когда учитывается и масса холодного потока G = цС ), равной [c.62]

В ходе исследований выявлено влияние основных конструктивных элементов на эффективность работы аппарата в целом. На рис. 2.9 представлены некоторые результаты опытов, которые показывают, что во всем диапазоне изменения режима работы аппарата ()л) общий температурный перепад на 10-30% выше, чем у вихревой трубы (кривая 3), Во встроенном теплообменнике только за счет установки закручивающих устройств малого перепада осуществлялся процесс предварительной очистки сжатого газа — сепарации жидкой и твердой фазы, что снижало влагосодержание газа перед подачей его в вихревую трубу и повышало ее температурную эффективность. [c.90]

Высокую эффективность показал аппарат по вымораживанию и сепарации влаги из охлажденного потока. Наличие встроенного теплообменника позволяет отсепарировать влагу в жидкой фазе до ВТ и получить низкие температуры охлажденного потока до -25°С. Исследовано влияние материала ВЗУ и трубы охлажденного потока на адгезионные свойства к снегу-инею. На рис. 2.11 представлены некоторые результаты по влиянию материала на температурную эффективность. Изготовление ВЗУ и трубы охлажденного потока из фторопласта обеспечивает устойчивый режим работы, при этом исключается вследствие низкой адгезионности к снегу-инею забивка диафрагменного отверстия и самой холодной трубы. Сепарационно-плавильная камера аппарата исключает попадание влаги и твердой фазы во вводимый очищенный поток. Эти конструктивные решения (без циркуляции потоков) дали возможность получить точку росы [c.91]

Т1т = — коэффициент температурной эффективности [c.13]

Были проведены сопоставительные исследования температурной эффективности на воздухе теплоизолированных вихревых труб с ВЗУ и ТЗУ, имеющих [c.25]

Как наши, так и исследования других авторов показали, что наиболее резкое изменение газо- и термодинамических параметров происходит в сопловой зоне. Считается, что именно здесь происходит формирование основного охлажденного потока. Причем, следует отметить и определенную самостоятельность этого процесса, независимость, например, от воздействия нагретого потока. Так, на рис. 1.29 приведены графики зависимостей температурной эффективности от относительного расхода ц, полученные на теплоизолированной и охлаждаемой ВТ (О = 20 мм) с ВЗУ (Р = 60°, Р< = 0,092) в широком диапазоне изменения исходного давления (0,6-3,6 МПа) при л = 3 [26]. Как видно, до ц = 0,65 охлаждение не влияет на в то время как А1 г заметно уменьшается. Такой же результат получен нами и при Р) = 0,5 МПа, 1 = 14,2°, л = 4, температуре охлаждающей воды 5°С. [c.48]

Эксперименты с подачей струйки воды между каналами ВЗУ и введением соосно с ВТ тонкостенных цилиндров подтверждают сказанное и показывают влияние взаимодействия потоков на температурную эффективность. Так, незначительное искусственное нарушение симметрии расхода воздуха через каналы ВЗУ (для удобства наблюдения) выявило периодические сужения и расширения жидкой спиральной ленты, которые заметно усиливались, по-видимому, между [c.51]

Таким образом, выявлена возможность увеличения пропускной способности вихревых теплообменников, уже работающих на режиме запирания , за счет создания зазора до 1 мм между ВЗУ и вихревой трубой без существенных потерь в температурной эффективности, а также изготовления новых аппаратов с цилиндрической посадкой ВЗУ в вихревую трубу без обработки внутренней поверхности стандартных труб в местах посадки, что приведет к существенному упрощению и удешевлению аппаратов. [c.70]

Следует также отметить, что в зависимости от ц наилучшие результаты наблюдаются по Д1х тогда, когда около 35-45% газов уходит в виде охлажденной составляющей. Однако с увеличением ц степень уменьшения Д1, и Д1г незначительна, при ц = 1, когда весь поток уходит в виде охлажденной составляющей, температурную эффективность следует считать высокой. [c.85]

Исследования проводили на сжатом атмосферном воздухе в диапазоне изменения давления — 0,3-0,8 МПа, температуры — 283-313 К, степени расширения п — 2-5. Опыты выполняли на ВТ диаметром 20 мм, в ходе исследований было проверено влияние материала ВЗУ и холодного конца вихревой трубы на температурную эффективность и устойчивость режима работы аппарата при низких температурах холодного потока (от О до -25°С). [c.90]

Следовательно, увеличение масштаба ВТ приводит к повышению температурной эффективности только до определенного диаметра, т. е. существует оптимальный диаметр ВТ. [c.96]

Предварительные расчеты показали, что при заданных давлениях (Ра = 6 МПа Рвых = 4,7 МПа) и доле холодного потока ц= 0,7 (ц = У ол I Увх) в трехпоточной вихревой трубе при е = 1,3 можно достичь снижения температуры холодного потока АТх = Твх. тр. - Тх = 10 С. Это в 2 раза больше, чем при обычном дросселировании. Такая температурная эффективность ТВТ позволит получить (в зависимости от эффективности работы теплообменника) температуру точки росы по воде и высшим углеводородам в диапазоне Тр = -10 - 15 С. [c.333]

Если необходимо защитить стенку аппарата от действия высокой температуры, между стенкой и потоком газа с очень высокой температурой Гг устанавливается пористая или перфорированная защитная перегородка. Сквозь нее движется холодный газ или охлаждающая жидкость с температурой Т . В результате уноса полученного этим газом (или жидкостью) тепла температура пористой перегородки со стороны стенки сильно снижается до значения Гст (рис. 1У-47). Температурная эффективность охлаждения определяется отношением [c.368]

Коэффициент температурной эффективности [c.16]

Дополнительное дросселирование охлажденного потока происходит с давлением до Р при постоянной энтальпии. Исключая наличие фадиента давления по оси трубы и считая вихрь симметричным, температурная эффективность определяется по формуле [c.22]

Экспериментально, путем ввода дополнительного потока в диффузорную вихревую трубу (в ее осевую область) сделана попытка доказать исключительную роль турбулентного переноса тепла. При достижении равенства расхода дополнительного и охлажденного потока температурная эффективность трубы выросла по сравнению с оптимальным режимом работы трубы без дополнительного потока, а эффект нагрева уменьшился. [c.23]

Дальнейшие исследования вихревых труб привели к накоплению факторов, не подтверждающих выдвинутую гипотезу. В исследованиях обнаружено существенное изменение температурной эффективности при размещении в трубе спрямляющих поток устройств. Установлен факт аномального увеличения угловой скорости в приосевой области. [c.24]

Во многих случаях при анализе поля температур в камере энергетического разделения рассматривают некоторую конечную область, где процесс температурного разделения как бы уже завершен. В этой области, считают, достигается максимальный фадиент температуры по радиусу камеры энергетического разделения вихревой фубы. Такой подход дает возможность некоторой приблизительной оценки температурной эффективности и наглядности при рассмотрении течения различных процессов. [c.47]

В экспериментах было обнаружено, что при наличии вставок диаметром (26,0-30,0) мм существует зона, в которой вихревая труба работает в контрольном режиме, т.е. так же, как при отсутствии таких вставок, В этом случае давление в камере горячего потока и температурная эффективность вихревой трубы равны значениям, полученным в трубе без вставки. Однако изменение координаты разделительной вставки на (2-3) мм в сторону соплового сечения от этой зоны приводит к снижению почти на 50% значений [c.77]

На рис. 2.28 приведены результаты измерений ДТ , ДТ , и Р ,. Из хода кривых видно, что при ц = 0,21 1 = 0,06 м = 30,0 мм и при удалении вставки на расстояние (3-4) калибра от соплового сечения температурная эффективность превышает максимальное значение, полученное на обычной вихревой трубе. [c.79]

Рис. 2.26. Влияние положения разделительной вставки на температурную эффективность ВТ

Анализируя полученные результаты, можно объяснить ход кривых изменения АТ, , ДТ и исходя из модели струйного течения основного потока и противотока, механизма их взаимодействия. В результате изменения высоты разделения струй основного потока путем уменьшения диаметра разделительной цилиндрической вставки на часть струй, текущих по кольцевому пространству между стенками цилиндрического канала и вставкой, и на часть струй, попадающих в полость вставки, имеем различные гидродинамические условия для взаимодействия потоков. Масса частей, разделяемых вставкой струй основного потока, с уменьшением диаметра вставок изменяется. На этот процесс влияет и осевая координата разделительной вставки. Так при исследовании работы вихревой трубы на разделительной вставке диаметром 33,6 мм имеем кольцевой зазор величиной 2,2 мм, что, вероятно, при любой координате вставки приводит к запиранию этого кольцевого канала, повышению общего уровня давления в трубе и к понижению температурной эффективности. Значение АТ в любом положении разделительной вставки по длине вихревой трубы от 0,0 до 10 калибров от соплового сечения не превышает 50% от значения ДТ , получаемого на обычной вихревой трубе без вставки. [c.81]

При изучении различных вариантов ВЗУ было показано, что с ВЗУ в обычном исполнении, т. е. с перпендикулярным оси торцевым срезом, обеспечивается несколько большая температурная эффективность, чем с ВЗУ с выдвинутой диафрагмой при степени расширения больше двух. Однако в случае работы с парогазовыми смесями, часто содержащими жидкие аэрозоли, ВЗУ с выдвинутой диафрагмой положительно влияет на процессы конденсации и сепарации. Так, при работе на газах, содержащих парожидкостные фазы, был создан вариант ВЗУ с выдвинутой диафрагмой в виде гладкостенного участка (рис. 1.52), длиной, равной 0,1-0,25с1 в зависимости от степени расширения (с1 — внутренний диаметр трубы). Опытный образец конструкции вихревого кожухотрубного теплообменника с такими ВЗУ [8] был успешно испытан в промышленных условиях. В теплообменнике предусмотрена дополнительная камера после ВЗУ для сбора и удаления отсе-парированной жидкой фазы и конденсата. В зоне этой камеры вихревая труба имеет тангенциальные прорези. [c.71]

Хорошие результаты по (АТ ) получены на разделительных вставках диаметром (30,0 — 26,0) мм, т.е. когда величина кольцевого зазора составляла (5,0-7,0) мм, а высота вводных каналов двухканального ВЗУ равнялась 5,0 мм. Отсечение доли основного потока на этой высоте и на удалении от соплового сечения в (1—4) калибра (см. рис. 2.24, 2.26) позволяют сохранить высокую температурную эффективность вихревой трубы. Максимальным значениям (ДТ ) соответствуют значения Р , близкие к Р обычной работы вихревой трубы. Это говорит о том, что доля струи основного потока, проходящей через полость разделительной вставки, создает такое же сопротивление струям противотока, что и в обычной трубе. [c.81]

Разделительные вставки не только рассекают на части струи основного потока, но и дают возможность проследить за изменением температурной эффективности при частичной изоляции взаимодействия — вернее, снижения радиуса, на котором происходит взаимодействие струй основного потока и противотока. Результаты, полученные на разделительных вставках = (26,0-30,0) мм, указывают на наличие положительного эффекта за счет исключения взаимодействия потоков в периферийной области на расстоянии (2-4) калибра от соплового сечения с изоляцией периферийной области разделительной вставкой длиной (2,5-1,5) калибра. Эти результаты указывают на существование процессов струйной перестройки в области (3-6) калибров, зона этой перестройки зависит от значений параметров ция. [c.83]

В опытах было отмечено нарушение режимов работы вихревой трубы при разделительных вставках 0 < 30,0 мм в течение (30-40) с. Это происходило при значениях координат вставок, близких к оптимальным по температурной эффективности. [c.83]

Экспериментально было проверено утверждение авторов [80] о том, что диаметр противотока составляет около 0,650 на расстоянии от соплового сечения более чем 3 калибра. Значит, если изолировать основной поток от противотока на этом уровне, то можно полностью подавить эффект взаимодействия потоков и значительно снизить температурную эффективность вихревой трубы. Исследования с цилиндрической разделительной вставкой = 26,0 мм или 0,65 длиной 1,2 м и при ее размещении на расстоянии 2,75 калибра от соплового сечения ВЗУ показали снижение ЛТ при л = 2 и 3 лишь на 3%. Этот экспериментальный факт указывает на то, что изоляция противотока от периферийного потока на длине в 30 калибров практически не оказывает влияния на процесс энергетического разделения в вихревой трубе. Полученные результаты подтверждают факт взаимодействия струй потоков по их боковой поверхности. [c.84]

Экспериментально проверено влияние частичного спрямления противотока в сопловом сечении на температурную эффективность вихревой трубы. В диафрагменном канале ВЗУ устанавливалась тонкая пластина диаметром, равным выступавшая за сопловое сечение на 1 калибр в цилиндрический канал вихревой трубы. Заметное влияние на величины ЛТ , ДТ , не обнаружено, что указывает на втекание струй противотока с периферии или с некоторого радиуса в диафрагму ВЗУ. [c.84]

В струйной модели течения и взаимодействия закрученных потоков процесс их энергетического разделения переносится в меж-струйную область, т.е. процесс взаимодействия потоков осуществляется по их радиальной поверхности. Изоляция или снижение радиальной высоты взаимодействия струй должны существенно влиять на температурную эффективность вихревой трубы. [c.85]

Наличие винтового изолирующего простенка в периферийной области цилиндрического канала высотой 6,0 мм или г= 0,6 при 1 = 186 мм, или длиной около 9 калибров приводит практически к полному подавлению вихревого эффекта. Значения АТ (кривая 1, рис. 2.30) близки к значениям снижения температуры при обычном дросселировании. Уменьшение ведет к росту температурной эффективности, однако при 1 0,7 калибра она не превышает 50% от АТ при отсутствии таких изолирующих простенков (кривые 4 и 5, рис. 2.30). [c.86]

Влияние изменения высоты изолирующих простенков при 1 1,4 и калибра на температурную эффективность показано на рис. 2.31. Ход кривых указывает на постепенное возрастание АТ во всем диапазоне изменения ц, однако при г, равном всего 0,12 радиуса цилиндрического канала, температурная эффективность не превышала 72% (см. кривые 2 и 1, рис. 2.31). [c.86]

Торможение пристенного слоя основных струй на высоте даже около половины высоты вводимых струй значительно снижает температурную эффективность вихревой трубы, хотя остальные характеристики ее остаются почти неизменными. Рассмотренные выще результаты получены на трехканальном ВЗУ с высотой вводных струй 2,0 мм. [c.87]

В опытах с изолирующими простенками на одноканальном ВЗУ изменялся и угол ввода струй основного потока, он был равен 45°, 60 и 75 . Общая картина влияния изоляции потоков аналогична описанной выще, но температурная эффективность при прочих равных условиях несколько больше, что естественно, так как общее сопротивление, создаваемое простенками, уменьшилось примерно в три раза. [c.87]

Рис. 2.34. Влияние радиальной задержки расширения на температурную эффективность ВТ

Влияние дополнительной подачи сжатого воздуха на температурную эффективность [c.90]

На рис. 1.11 температурная эффективность вихревых труб с ВЗУ и ТЗУ представлена в виде графических зависимостей Л1ох = / (н) и = / (и), где [c.26]

Влияние на температурную эффективность Д1ох изменения структуры потока при помещении в вихревую трубу цилиндров-вставок разных диаметров и длин на различные расстояния от диафрагмы показано на рис. 1.32а, б и 1.33. В первую очередь, подтверждается существование области ОП, обладающей свойством определенной самостоятельности при высоких ц. Перемещение цилин- [c.52]

Вихревые теплообменники, снабженные ВЗУ со вставками, позволяют обест печить повышение температурной эффективности на 10-12% и интенсифицировать процессы конденсации и сепарации даже при неоптимальных режимах работы аппаратов. [c.72]

Как видно из таблицы, наблюдается типичная для вихревых труб зависимость ДТх от ц при е = onst с уменьшением ц от 1 до 0,56 значение ДТх увеличивается. Причем абсолютное значение температурной эффективности исследуемой ТВТ при ц= 0,56 (ДТх = 35,6°С) практически совпадает с данной величиной для ТВТ с внутренним диаметром 55 мм, работающей на природном газе (Рвх.тр. = 3,4 МПа Рх = 7,1 МПа, = 4,3 ц = 0,61 ДТх = 35°С). Это означает, что внедряемая ТВТ в настоящее время наиболее эффективна среди вихревых аппаратов, работающих на попутном газе нефтедобычи. [c.334]

Из уравнения следует, что температурная эффективность зависит от числа Прандтля, чем оно выше, тем выше температурный эффект. Теоретические и экспериментальные данные показывают, что при N<0,5 реверс вихревой трубы по гипотезе С.Д. Фултона невозможен. Экспериментальные значения перепада в охлажденном потоке оказались в четыре раза выше теоретических. [c.18]

ВЗУ обеспечили сокращение максимального диаметра одной вихревой трубы (вихревые трубы с ТЗУ имеют максимальный диаметр в месте размещения ТЗУ в (1,5—2) раза больше диаметра самой трубы). Технология изготовления вихревых теплообменников аналогична технологии изготовления кожухотрубчатых аппаратов. Экспериментально было показано, что изменение при этом температурной эффективности незначительно. На основе этих вихревых теплообменников был создан конденсацион-но-сепарирующий блок применительно к производствам получения фенола и ацетона на заводах страны (рис. 1.3). Серийно аппараты разработаны производительностью от 1800 до 12000 (нормальных) м7ч. [c.31]

Была изготовлена партия калиброванных металлических цилиндров (вставок) толщиной 0,2 мм, длиной от 40 до 1200 мм и диаметром от 8,0 до 35,6 мм (см. рис. 2.23). Вставки размещались в цилиндрическом канале соосно с ним и центрировались с помощью точечных упоров-щтырей ((1 = 1,0 мм), припаянных к наружной поверхности вставок, аналогично конструкции зонда для замера градиента статического давления (рис. 2.15). Размещение изолирующих вставок в цилиндрическом канале вихревой трубы и осевое их перемещение позволило выявить влияние отдельных участков и зон вихревой трубы на процесс взаимодействия потоков и ее температурную эффективность. [c.77]

Струйная модель течения потоков в вихревой трубе дает основание предположить возможность увеличения ее производительности с сохранением высокой температурной эффективности путем дополнительной подачи сжатого газа в межструйное пространство. [c.90]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология