معرفي لوله گرد بادي دوجداره ومقايسه تجربي عملكردآن بالوله گردبادي معمولي

Introducing Annular vortex tube and Experimental Comparison of its performance with Vortex Tube

لوله گردبادي دوجداره لوله گردبادي معمولي ‌است كه اجازه عبوردوباره جريان ازروي لوله گرم رامي‌دهدوبراي اولين باردراين مقاله معرفي‌مي‌شود. جريان دراين طرح جديد،پس ازعبورازشيرمخروطي اجازه پيدا‌ نمي‌كند تاازخروجي گرم خارج شود،بلكه مجدداازروي لوله گرم‌مي‌گذردواتلاف حرارتي لوله گرم را افزايش مي‌دهد. براي بررسي ميزان جدايش دمايي كه به‌وسيله لوله گردبادي دوجداره اتفاق‌مي‌افتد،عملكرداين لوله گرد بادي به‌صورت تجربي آزمايش وباعملكردلوله گردبادي معمولي مقايسه شده است. آزمايش براي فشارثابت 4 بار،باگازطبيعي انجام‌مي‌شود. نسبت طول لوله به قطرلوله گرم درهردونمونه لوله گردبادي 10 ‌مي‌باشد. قطراريفيس سردهردو ژنراتور 4/6 ميليمتراست. مشاهده شدعبورمجددجريان ازروي لوله گرم درلوله گردبادي دوجداره،بازده سرمايشي لوله گردبادي معمولي را 24% درنقطه بيشينه اختلاف دماي سردبهبودبخشيده است. كسرجرمي ‌سردكه درآن كمينه دماي سرددرلوله گردبادي دوجداره اتفاق‌مي‌افتدكمترازمقدارمربوط به لوله گردبادي معمولي ‌مي‌باشد.

Annular vortex tube is a vortex tube which allows the hot flow pass again over the hot tube. It is introduced for first time in this work. Hot Flow is not allowed to exit after passing conic valve in annular vortex tube, but it is redirected over hot tube. This back flow absorbs heat from outer wall of hot tube. To study temperature separation which occurs in an annular vortex tube; the performance of this type of vortex tube has been experimentally tested and compared with the performance of a typical vortex tube. Inlet test pressure is 4 bars and natural gas is being used as working fluid. For both type of vortex tubes, ratio of length to diameter of tube is 10. Cold orifice diameter of vortexgenerator is set to 6.4 mm. It was observed that redirecting hot flow over the hot tube in annular vortex tube improves cooling efficiency up to 24% respect to a typical vortex tube at the maximum temperature difference. The results show that cold mass fraction in which the coldest temperature occurs is lower for annular vortex tube comparing with a typical vortex tube.