|
DOI: 10.14489/hb.2016.02.pp.055-063
Ахметов Ю. М., Зангиров Э. И.
АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ СТРАТИФИКАЦИИ ЗАКРУЧЕННЫХ ПОТОКОВ И КЛАССИФИКАЦИЯ УСТРОЙСТВ, ИХ РЕАЛИЗУЮЩИХ
(pp. 55-63)
Аннотация. Механизм реализации вихревого эффекта, лежащего в основе работы вихревых устройств, до сих пор остается до конца не изученным. Выполненный анализ позволил выявить ряд гипотез, выдвигаемых авторами в разное время в качестве основополагающих, объясняющих принцип процессов стратификации в вихревых устройствах. Несмотря на то, что исследователи не пришли к единому мнению о механизме реализации вихревого эффекта, вихревые устройства нашли широкое применение. При этом область их применения постоянно расширяется, что приводит к необходимости создания единой классификации вихревых устройств, отражающей современное состояние вопросов их применяемости. В статье рассмотрены этапы реализации вихревого эффекта, основанные на гипотезе взаимодействия вихрей, предложена уточненная классификация устройств, реализующих вихревой эффект по основным признакам, характеризующим как физические процессы, так и способы реализации этих процессов в конкретных аппаратных устройствах. Предложенная классификация расширяет возможности использования вихревых устройств для реализации процесса квазиизотермического дросселирования.
Ключевые слова: вихревой эффект; вихревая труба; вихревой регулятор давления; квазиизотермическое дросселирование.
Akhmetov Yu. M., Zangirov E. I.
THE ANALYSIS OF THE PROCESSES OF STRATIFICATION SWIRLING FLOWS AND CLASSIFICATION OF DEVICES THAT IMPLEMENT THEM
(pp. 55-63)
Abstract. The implementation mechanism of the vortex effect, underlying the work of vortex devices, still remains to be elucidated. The performed analysis allowed to identify a number of hypotheses put forward by the authors at different times as a fundamental, explaining the principle of stratification processes in vortex devices. Despite the fact that researchers have not agreed on the implementation mechanism of the vortex effect, vortex devices have found wide application. However, their use is constantly expanding, which leads to the necessity of creating a unified classification of vortex devices to reflect the current status of their applications. The paper discusses the implementation stages of the vortex effect, based on the hypothesis of the interaction of vortices proposed revised classification of devices that implement the vortex effect on the main features that characterize both physical processes and methods of implement these processes in specific hardware devices. Classification extends the use of vortex devices for implementing the process quasiisothermal throttling.
Keywords: Vortex effect; Vortex tube; Vortex pressure regulator; Quasiisothermal throttling.
Ю. М. Ахметов, Э. И. Зангиров (Уфимский государственный авиационный технический университет) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Yu. M. Akhmetov, E. I. Zangirov (Ufa State Aviation Technical University) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
(Ufa State Aviation Technical University) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Ranque G. J. Pat.Francaice No. 743111, 1931. Procede Apparel j Permenttant d,obtenir a Partitrd, Unfluidesauspression, Deuxourantsdefluide de Temperatures Differentrs.
2. Ranque G. J. Method and Apparatus for Obtaining from Fluid under Pressure Two Currents of Fluids at Different Temperatures. US Patent 1. 952281. 1934.
3. Hilsh R. Die Expansion von Gasen in Zentrifugalfeld als Kolteprozeb // Zenchrift fur Natarforschung. 1946. 1. Ian. P. 203 – 208.
4. Пиралишвили Ш. А., Поляев В. М., Сергеев М. Н. Вихревой эффект. Эксперимент, теория, технические решения. М.: УНПЦ «Энергомаш», 2000. 414 с.
5. Соловьев A. A. Численное и физическое моделирование процессов энерго- и фазоразделения в вихревых трубах: дис. … канд. техн. наук. Уфа, 2008. 152 с.
6. Гуцол А. Ф. Эффект Ранка // Успехи физических наук, 1997. Т. 167, № 6. С. 665 – 686.
7. Schultz-Grunow F. Turbulcntcr Warmcdurchgang im Zenirifugalfdd, Forschung auf dem Gebiete des Ingenieurwesens, 17. 1951. P. 65 – 76.
8. Hinze J. O. Turbulence. An Introduction to Its Mechanism and Theory. New York: McGraw-Hill, 1959. 586 p.
9. Vonnegut B. A Vortex Whistle // Journal of the Acoustical Society of America. 1954. V. 26, N 1. P. 18 – 20.
10. Chanaud R. C. Experiments Concerning the Vortex Whistle // Journal of the Acoustical Society of America. 1963. V. 35, N 7. P. 953 – 960.
11. Кныш Ю. А., Лукачев С. В. Экспериментальное исследование вихревого генератора звука // Акустический журнал. 1977. Т. 23, № 5. С. 776 – 782.
12. Меркулов А. П. Вихревой эффект и его применение в технике. М.: Машиностроение, 1969. 184 с.
13. Liepman H. W. The Rise and Fall of Ideas in Turbulence // Amer. Sci. 1979. V. 67, N 2. P. 221 – 228.
14. Brown G. L., Roshko A. On Density Effects and Large Structure in Turbulent Mixing Layers // J. Fluid Mech. 1974. V. 64. Part 4. P. 775 – 816.
15. Лукачев, С. В. Исследование неустойчивых режимов течения газа в вихревой трубе Ранка // ИФЖ. 1981. Т. 41, № 5. С. 784 – 790.
16. Наблюдение крупномасштабных гидродинамических структур в вихревой трубке и эффект Ранка / В. А. Арбузов, Ю. Н. Дубнищев, Н. И. Яворский и др. // Письма в ЖТФ. 1997. Т. 23, № 23.
17. Пиралишвили Ш. А. Физико-математические модели процесса энергоразделения в вихревых термотрансформаторах Ранка / АнАТИ. Андропов. 1985. Деп. в ВИНИТИ 04.01.85. № 160-85.
18. Пиралишвили Ш. А. Модифицированная гипотеза взаимодействия вихрей как физико-математическая модель эффекта Ранка // Процессы горения и охрана окружающей среды: матер. I Всесоюзной науч.-техн. конф. / РГАТА. Рыбинск, 1993. С. 87–88.
19. Шайкина A. A. Разработка системы критериальных уравнений расчета процесса энергоразделения вихревых малоразмерных труб: дис. … канд. техн. наук. Рыбинск, 2010. 160 с.
20. Пархимович А. Ю. Имитационное моделирование температурной стратификации закрученных потоков в вихревых хладогенераторах: дис. … канд. техн. наук. Уфа, 2008. 124 с.
21. Scheper G. The Vortex Tube-Internal Flow Data and a Heat Transfer Theory // Refrigerating Engineering. 1951. N 10. P. 32 – 35.
22. Van Deemter J. J. On the Theory of the Ranque-Hilsh Cooling Effect, Applied Scientific Research, Netherland, Sec A, 1952. V. 3.
23. Takahama. H., Soga H. Studies on Vortex Tubes // Bulletin of JSME. 1966. V. 9, N 33. P. 121 – 130.
24. Мартыновский B. C., Алексеев В. П. Вихревой эффект охлаждения и его применение // Холодильная техника. 1953. № 3. С. 23 – 31.
25. Леонтьев А. И. Газодинамический метод энергоразделения газовых потоков // Теплофизика высоких температур. 1997. Т. 35, № 1. С. 157 – 159.
26. Райский Ю. Д., Тункель Л. Е. Применение вихревых труб в схемах подготовки природного газа // М.: ВНИИЭгазпрома, 1979. 57 с.
27. Мартынов А. В., Бродянский В. М. Что такое вихревая труба? М.: Энергия, 1976. 153 с.
28. Эффективность внедрения вихревых аппаратов (применительно к нефтехимическим производствам) / Р. Х. Мухутдинов, Р. Я. Амиров, Л. Э. Альмеев, М. М. Ханнанов; под общ. ред. Я. С. Амирова. Уфа: Изд-во «Реактив», 2001. 347 с. Ахметов Ю. М., Зангиров Э. И. «Анализ процессов стратификации закрученных потоков и классификация устройств…»
1. Ranque G. J. (1931). Procede apparel j permenttant d,obtenir a partitrd, unfluidesauspression, deuxourantsdefluide de temperatures differentrs. Pat.Francaice No. 743111.
2. Ranque G. J. (1934). Method and apparatus for obtaining from fluid under pressure two currents of fluids at different temperatures. US Patent 1. 952281.
3. Hilsh R. (1946). Die expansion von gasen in zentrifugalfeld als kolteprozeb. Zenchrift fur Natarforschung, (1) Ian, pp. 203-208.
4. Piralishvili Sh. A., Poliaev V. M., Sergeev M. N. (2000). Vortex effect. Experiment, theory, technical solutions. Moscow: UNPTs «Energomash».
5. Solov'ev A. A. (2008). Numerical and physical modeling of processes of energy and razorscale in vortex tubes. The Dissertation on Competition of a Scientific Degree of Candidate of Technical Sciences. Ufa.
6. Gutsol A. F. (1997). The Ranque effect. Uspekhi fizicheskikh nauk, 167(6), pp. 665-686.
7. Schultz-Grunow F. (1951). Turbulcntcr warmcdurchgang im zenirifugalfdd. Forschung auf dem Gebiete des Ingenieurwesens, (17), pp. 65-76.
8. Hinze J. O. (1959). Turbulence. An introduction to its mechanism and theory. New York: McGraw-Hill.
9. Vonnegut B. (1954). A vortex whistle. Journal of the Acoustical Society of America, 26(1), pp. 18-20.
10. Chanaud R. C. (1963). Experiments concerning the vortex whistle. Journal of the Acoustical Society of America, 35(7), pp. 953-960.
11. Knish Y. A., Lukichev S. C. (1977). Experimental study of a vortex generator of sound. Akusticheskii zhurnal, 23(5), pp. 776-782.
12. Merkulov A. P. (1969). Vortex effect and its application in engineering. Moscow: Mashinostroenie.
13. Liepman n H. W. (1979). The rise and fall of ideas in turbulence. Amer. Sci. 67(2), pp. 221-228.
14. Brown G. L., Roshko A. (1974). On density effects and large structure in turbulent mixing layers. J. Fluid Mech. 64, Part 4, pp. 775-816.
15. Lukachev S. V. (1981). Study of unstable modes of the gas flow in the Ranque vortex tube. IFZh. 41(5), pp. 784-790.
16. Arbuzov V. A., Dubnishchev Iu. N., Iavorskii N. I. et al. (1997). Monitoring largescale hydrodynamic structures in the vortex tube and the Ranque effect. Pis'ma v ZhTF, 23(23).
17. Piralishvili Sh. A. (1985). Physicomathematical model of the process of energy separation in the vortex thermo transformators of Ranque. Anati. Andropov, Dept. in VINITI No. 160-85.
18. Piralishvili Sh. A. (1993). Modified hypothesis of the interaction of vortices as a physicomathematical model of the Ranque effect. Combustion processes and the environment: first all-Union scientific-technology conference. RGATA. Rybinsk, pp. 87-88.
19. Shaykina A. A. (2010). Development system criterial equations calculation process of energy separation of small vortex tubes. The dissertation on competition of a scientific degree of candidate of technical sciences. Rybinsk.
20. Parkhimovich A. Iu. (2008). Simulation of temperature stratification of swirling flow in the vortex refrigerant generator. The dissertation on competition of a scientific degree of candidate of technical sciences. Ufa.
21. Scheper G. (1951). The vortex tube-internal flow data and a heat transfer theory. Refrigerating Engineering, (10), pp. 32-35.
22. Van Deemter J. J. (1952). On the theory of the Ranque-Hilsh cooling effect. Applied Scientific Research, Netherland, Sec A, V. 3.
23. Takahama H., Soga H. (1966). Studies on vortex tubes. Bulletin of JSME, 9(33), pp. 121-130.
24. Martynovskii B. C., Alekseev V. P. (1953). Vortex cooling effect and its application. Refrigeration, (3), pp. 23-31.
25. Leont'ev A. I. (1997). Gas-dynamic method of energy separation of the gas streams. Teplofizika vysokikh temperatur, 35(1), pp. 157-159.
26. Raiskii Iu. D., Tunkel' L. E. (1979). The use of vortex tubes in schemes for the preparation of natural gas. Moscow, Niigaam.
27. Martynov A. V., Brodianskii V. M. (1976). What is a vortex tube? Moscow: Energiia.
28. Amirov Ia. S. (Ed.), Mukhutdinov R. Kh., Amirov R. Ia., Al'meev L. E., Khannanov M. M. (2001). The effectiveness of implementation of vortex devices (applicable to petrochemical industries). Ufa: Izdatel'stvo «Reaktiv».
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа статьи заполните форму:
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please fill out the form below:
.
.
|
Архив номеров
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»