Abstract
The process of energy separation in a low pressure vortex tube with compressed air as a working medium is studied in detail. Experimental data of the temperature of the cold and hot air leaving the vortex tube are presented. The variation of the maximum wall temperature along the inner surface of a vortex tube and the temperature distribution in a vortex tube provide useful information about the location of the stagnation point of the flow field at the axis of the vortex tube Analysis of the results enabled to find the optimum ratio of nozzle area and the optimum shape of an orifice. From this optimum geometric setup of a low pressure and big vortex tube the effectiveness of energy separation was better than a high pressure and small vortex tube.
본 논문에서는 압축공기를 작동매체로 한 저압용 보텍스튜브에 대한 에너지 분리과정을 상세히 연구하였다 먼저 보텍스튜브에서 에너지 분리되어 나오는 온공기와 냉공기의 온도변화에 대하여 실험하였고, 보텍스튜브의 안쪽표면의 최대벽면온도 변화와 보텍스튜브 내의 온도분포를 통하여 보텍스튜브 내 유동장에서의 정체점의 위치에 대한 유용한 정보를 얻게 되었다. 이를 바탕으로 보텍스튜브의 노즐면적비와, 오리피스의 크기에 따른 에너지분리 과정 등을 실험을 통하여 알아보았다. 이러한 기하학적 형상의 변화실험을 통하여 저압용？대형 보텍스튜브의 에너지 분리과정이 고압형\ulcorner소형 보텍스튜브 보다 에너지 분리효과가 증대됨으로 인하여 최적의 노즐면적비와 오리피스지름비가 차이가 있음을 알 수 있었다.