10.14489/hb.2023.11.pp.050-054

2023, 11 ноябрь (November)

DOI: 10.14489/hb.2023.11.pp.050-054

Енютина Т. А., Кулагина Л. В., Гафуров М. М.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭФФЕКТА РАНКА–ХИЛША В ПРАКТИКЕ ЛИКВИДАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ
(с. 50-54)

Аннотация. Предложен технический прием оказания помощи пострадавшим людям в случае возникновения чрезвычайной ситуации, а именно при обрушении конструкций, так как не всегда возможно провести срочную оперативную разборку обрушений и спасение людей в процессе выполнения аварийных и поисково-спасательных работ. В этих обстоятельствах в зависимости от температуры окружающей среды организм человека может подвергнуться переохлаждению или перегреву. В таких же условиях могут оказаться и сами находящиеся рядом спасатели, когда время извлечения пострадавшего по каким-то причинам затягивается. Одним из способов поддержания жизнедеятельности организма человека может служить подача нагретого или охлажденного потока воздуха, который можно получить от вихревой трубки Ранка–Хилша. Воздух сжимается компрессором либо переносным, либо от двигателя пожарной машины.

Ключевые слова: эффект Ранка–Хилша; вихревая трубка; ликвидация чрезвычайных ситуаций.

Yenutina T. A., Kulagina L. V., Gafurov M. M.
USING THE RANQUE–HILSCH EFFECT IN PRACTICE OF EMERGENCY RESPONSE
(pp. 50-54)

Abstract. A technical method of providing assistance to injured people in the event of an emergency, namely, in the event of a collapse of structures, is proposed, since it is not always possible to carry out urgent operational dismantling of collapses and rescue people in the process of performing emergency and search and rescue operations. In these circumstances, depending on the ambient temperature, the human body may be subjected to hypothermia or overheating. In the same conditions, the rescuers themselves may find themselves nearby, when the time for extracting the victim for some reason is delayed. One of the ways to maintain the vital activity of the human body can be the supply of a heated or cooled air flow, which can be obtained from the Rank–Hilsch vortex tube. The air is compressed by a compressor, either portable or powered by a fire truck engine.

Keywords: Ranque–Hilsch effect; Vortex tube; Emergency response.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

Т. А. Енютина, Л. В. Кулагина, М. М. Гафуров (Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

T. A. Yenutina, L. V. Kulagina, M. M. Gafurov (Polytechnic School of Siberian Federal University, Krasnoyarsk, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Zhang and X. Guo Prospective Applications of Ranque–Hilsch Vortex Tubes to Sustainable Energy Utilization and Energy Efficiency Improvement with Energy and Mass Separation // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018. V. 89. P. 135–150. DOI: 10.1016/j.rser.2018.02.026
2. Yilmaz M., Kaya M., Karagoz S., Erdogan S. A Review on Design Criteria for Vortex Tubes // Heat Mass Transfer. 2009. V. 45, Is. 5. P. 613–632. DOI: 10.1007/s00231-008-0447-8
3. Gafurov M. M. Use of the Ranque-Hilsch Vortex Effect // Prospect Svobodny – 2022. Proceedings of the XVIII Intern. Conf. of Students, Postgraduates and Young Scientists. Krasnoyarsk: Sib. Feder. University, 2022. P. 2391–2393.
4. Parker M. J. and Straatman A. G. Experimental Study on the Impact of Pressure Ratio on Temperature Drop in a Ranque-Hilsch Vortex Tube // In Preparation. 2020. DOI: 10.3390/en15010371
5. Subudhi S., Sen M. Review of Ranque-Hilsch Vortex Tube Experiments Using Air // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015. V. 52. P. 172–178. DOI: 10.1016/j.rser.2015.07.103
6. Tuev M. A., Voronchikhin S. G. Vortex Apparatus for Thermostating Blood During Cardiopulmonary Bypass. RF Patent No. 2742069 C1, Priority Date 08/10/2020, Publication Date 02/02/2021.
7. O’Connell J. P. Detailed Thermodynamics for Analysis and Design of Ranque-Hilsch Vortex Tubes // AIChE Journal. 2017. V. 64, Is. 3. P. 1067–1074, DOI: 10.1002/aic.15985
8. Kandil H. A., Abdelghany S. T. Computational Investigation of Different Effects on the Performance of the Ranque-Hilsch Vortex Tube // Energy. 2015. V. 84. P. 207–218. DOI: 10.1016/j.energy.2017.02.025
9. Morsbach C., Schl D., Doll U., et al. The Flow Field Inside a Ranque-Hilsch Vortex Tube Part II: Turbulence Modelling and Numerical Simulation Numerical Method and Test Case // Int. Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena, Melbourne, Australia. 2015. P. 1–6. DOI: 10.1615/SFP9.800
10. Eiamsa-Ard S., Promvonge P. Numerical Simulation of Flow Field and Temperature Separation in a Vortex Tube // Int. Communications in Heat and Mass Transfer. 2008. V. 35, Is 8. P. 937–947. DOI: 10.1155/2013/562027
11. Thakare H. R., Monde A., Parekh A. D. Experimental, Computational and Optimization Studies of Temperature Separation and Flow Physics of Vortex Tube // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015. V. 52. P. 1043–1071. DOI: 10.25071/10315/35275
12. Experimental Study of the Thermal Separation in a Vortex Tube / Li N., Zeng Z. Y., Wang Z., Han X. H., Chen G. M. // Int. J. of Refrigeration. 2015. V. 55. P. 93–101. DOI: 10.1615/HeatTransRes.2020033629
13. Thakare H. R., Parekh A. D. Experimental Investigation & CFD Analysis of Ranque–Hilsch Vortex Tube // Energy. 2017. V. 133. P 284–298. DOI: 10.1016/j.energy.2017.05.070
14. Kırmacı V. Exergy Analysis and Performance of a Counter Flow Ranque–Hilsch Vortex Tube Having Various Nozzle Numbers at Different Inlet Pressures of Oxygen and Air // Int. J. of Refrigeration. 2009. V. 32, Is. 7. P. 1626–1633. DOI: 10.18186/thermal.439061

Eng

1. Zhang and X. Guo (2018). Prospective applications of Ranque–Hilsch vortex tubes to sustainable energy utilization and energy efficiency improvement with energy and mass separation. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 89, 135 – 150. DOI: 10.1016/j.rser.2018.02.026
2. Yilmaz M., Kaya M., Karagoz S., Erdogan S. (2009). A review on design criteria for vortex tubes. Heat Mass Transfer, 45(5), 613 – 632. DOI: 10.1007/s00231-008-0447-8
3. Gafurov M. M. (2022). Use of the Ranque-Hilsch vortex effect. Prospect Svobodny. Proceedings of the XVIII International Conference of Students, Postgraduates and Young Scientists, 2391 – 2393. Krasnoyarsk: Siberian Federal University.
4. Parker M. J., Straatman A. G. (2020). Experimental Study on the Impact of Pressure Ratio on Temperature Drop in a Ranque-Hilsch Vortex Tube. In Preparation. DOI: 10.3390/en15010371
5. Subudhi S., Sen M. (2015). Review of Ranque-Hilsch vortex tube experiments using air. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 52, 172 – 178. DOI: 10.1016/j.rser.2015.07.103
6. Tuev M. A., Voronchikhin S. G. (2021). Vortex apparatus for thermostating blood during cardiopulmonary bypass. RF Patent No. 2742069 C1.
7. O’Connell J. P. (2017). Detailed thermodynamics for analysis and design of Ranque-Hilsch vortex tubes. AIChE Journal, 64(3), 1067 – 1074. DOI: 10.1002/aic.15985.
8. Kandil H. A., Abdelghany S. T. (2015). Computational investigation of different effects on the performance of the Ranque-Hilsch vortex tube. Energy, 84, 207 – 218. DOI: 10.1016/j.energy.2017.02.025
9. Morsbach C., Schl D., Doll U., Burow E., Beversdorff M., Stockhausen G., Willert C. (2015). The Flow Field Inside a Ranque-Hilsch Vortex Tube Part II : Turbulence Modelling and Numerical Simulation Numerical Method and Test Case. International Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena, 1 – 6. Melbourne. DOI: 10.1615/SFP9.800
10. Eiamsa-Ard S., Promvonge P. (2008). Numerical simulation of flow field and temperature separation in a vortex tube. International Communications in Heat and Mass Transfer, 35(8), 937 – 947. DOI: 10.1155/2013/562027
11. Thakare H. R., Monde A., Parekh A. D. (2015). Experimental, computational and optimization studies of temperature separation and flow physics of vortex tube. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 52, 1043 – 1071. DOI: 10.25071/10315/35275
12. Li N., Zeng Z. Y., Wang Z., Han X. H., Chen G. M. (2015). Experimental study of the thermal separation in a vortex tube. International Journal of Refrigeration, 55, 93 – 101. DOI: 10.1615/HeatTransRes.2020033629
13. Thakare H. R., Parekh A. D. (2017). Experimental investigation & CFD analysis of Ranque-Hilsch vortex tube. Energy, 133, 284 – 298. DOI: 10.1016/j.energy.2017.05.070
14. Kırmacı V. (2009). Exergy analysis and performance of a counter flow Ranque-Hilsch vortex tube having various nozzle numbers at different inlet pressures of oxygen and air. International Journal of Refrigeration, 32(7), 1626 – 1633. DOI: 10.18186/thermal.439061

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 500 руб. (в том числе НДС 20%). 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 скопируйте doi статьи:

10.14489/hb.2023.11.pp.050-054

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 500 rubles. (including VAT 20%). 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 copy the article doi:

10.14489/hb.2023.11.pp.050-054

and fill out the form