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渦流制冷器的研究分析及發(fā)展前景

本站 2017-10-12

渦流制冷器簡稱渦流管,又稱蘭克ー赫爾胥(Ranque—Hilsch)管、渦旋管、渦流制冷管,它是ー種結(jié)構(gòu)非常簡單的能量分離裝置，主要由進(jìn)氣ロ、渦流腔、熱端管，冷端管，調(diào)節(jié)閥等組成。

壓縮空氣首先通過渦流管噴嘴沿切線進(jìn)入圓柱形的渦流腔內(nèi)，使氣流產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)，渦流腔位于渦流管的熱端和冷端之間，并與它們相連，壓縮空氣進(jìn)入渦流腔會(huì)使氣體體積膨脹并吸熱，再在渦流管中形成渦流，渦流在高速旋轉(zhuǎn)的過程中分離成溫度不等的兩部分，邊緣部分的氣體集中至渦流管熱端成為熱氣流，由渦流管的熱氣出口排出，中心部分即為冷氣流，通過渦流管冷端的冷氣出ロ排出。通過調(diào)節(jié)渦流管內(nèi)的調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)冷熱氣流比例，可以得到最佳制冷效應(yīng)或制熱效應(yīng)。

渦流管以空氣為冷媒，具有獨(dú)特的制冷方式，使用過程不產(chǎn)生任何污染，被業(yè)界稱為綠色冷源，目前已經(jīng)在空調(diào)、制冷、機(jī)械加工、電氣設(shè)備散熱等多領(lǐng)域得到應(yīng)用，未來的應(yīng)用前景極其廣。

渦流管的性能高低主要評定標(biāo)準(zhǔn)就是制冷系數(shù)(冷效比)，制冷系數(shù)為制冷量與耗氣量的比值，制冷量由溫降與冷氣量兩項(xiàng)參數(shù)構(gòu)成，所以如何提高渦流管的效率、在耗氣量不變的前提下提高溫降與冷氣流量，成為世界范圍內(nèi)研究的方向。由于渦流管的制冷系數(shù)是非衡定的，只在特定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和氣量參數(shù)下才會(huì)有最高的制冷系數(shù)(冷效比)。通常大部份的應(yīng)用場合也都是將渦流管調(diào)整到最佳制冷系數(shù)(冷效比)后進(jìn)行使用。而在最佳制冷系數(shù)時(shí)，冷風(fēng)流量并不是最大值，所以很多人也通過各種方法試圖在高制冷系數(shù)的前提下通過加大冷氣流量來提高制冷量。

渦流管以它獨(dú)特的性能吸引了眾多的學(xué)者進(jìn)行探討。世界上許多國家特別是法國、德國、加拿大、俄羅斯、日本、美國、丹麥、荷蘭、英國等發(fā)達(dá)國家的科研機(jī)構(gòu)、大學(xué)和許多公司對渦流管進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究和理論方面的研究工作，渦流管在許多工業(yè)部門得到應(yīng)用，并有一些從事生產(chǎn)渦流管的專門廠家，如美國的AiRTX公司、Exxair公司和Vortec公司等。

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