Abstract
Vortex tube is the device that can separate small particles from the compressed gas, as well as compressed gas into hot and cold flow. Due to energy separation ability, a vortex tube can substitute for an EGR cooler of the automotive engine. In this study, experimental approach has been performed to analyze the energy separation characteristics of the vortex tube. Energy separation characteristics of the vortex tube has been tested for supply pressure, cold-out pressure, and hot-out pressure. As increasing supply pressure, energy separation effect increased. Maximum temperature exists about 0.85 of the cold-out-flow-ratio, and minimum exists about 0.35. Hot-out temperature of the vortex tube is affected by the hot-out and cold-out pressure. However, for the given conditions, cold-out temperature is independent of exit pressure change. The results from this study can be used for the basic design parameter of the EGR cooler substitute of an automotive engine.
고압의 가스를 이용하여 고온 가스와 저온 가스를 분리하거나 입자상 물질의 분리에 사용 할 수 있는 장치인 볼텍스 튜브의 에너지 분리 특성을 적용하여 자동차의 EGR Cooler 대체장치의 기본 설계 자료를 구축하기 위하여 실험을 수행하였다. 설계를 위한 기초 자료를 확보하기 위하여, 볼텍스 튜브의 입구 압력, 저온출구 및 고온출구압력 변화에 따른 에너지 분리 특성을 분석하였다. 공급압력이 상승할수록 에너지 분리 효과가 상승하였으며, 최고온도는 저온유량비가 약 0.85 에서, 최저온도는 저온유량비가 약 0.35 에서 발생하였다. 볼텍스 튜브의 고온측 출구온도는 고온측 및 저온측 출구압력에 영향을 받으며, 저온측 출구온도는 출구압력 변화에 독립적인 온도변화 특성을 나타내었다. 본 연구의 결과는 자동차의 EGR Cooler 대체장치의 기본 설계 자료로 응용될 수 있을 것이다.