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1、第21卷 第1期航空动力学报Vol121No112006年2月JournalofAerospacePowerFeb.2006文章编号:100028055(2006)012088206涡流管结构参数对其性能的影响计玉帮,吴玉庭,丁 雨,何 曙,姜 曙,马重芳(北京工业大学环境与能源工程学院,传热强化与过程节能教育部重点实验室,传热与能源利用北京市重点实验室,北京100022)摘要:用实验方法研究了热端管管长、分离室直径、冷孔板孔径等主要结构参数对涡流管的制冷制热性能的影响。实验中以空气为介质分别对不同结构参数涡流管的性能进行了研究,得出了热端管管长、分离室直径以
2、及冷孔板孔径等参数对涡流管制冷制热性能的影响规律。研究结果表明:在一定范围内增加热端管长度有利于涡流管的能量分离;在大冷流率下,大直径涡流管的制冷性能优于小直径涡流管;冷孔板孔径愈小,涡流管的制冷制热效应都愈好,在冷孔板孔径与热端管内径之比为50%时,取得最佳的制冷制热效应。关 键 词:航空、航天推进系统;涡流管;结构参数;制冷效应;制热效应;制冷效率中图分类号:TB619文献标识码:AStudyoftheInfluenceofStructuralParametersontheVortexTubePerformanceJIYu2bang,WUYu2ting,D
3、INGYu,HEShu,JIANGShu,MAChong2fang(KeyLaboratoryofBeijingMunicipalityon“HeatTransferandEnergyConversion”,KeyLaboratoryoftheMinistryofEducationon“EnhancedHeatTransferandEnergyConversion”,CollegeofEnvironmentalandEnergyEngineering,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100022,China)Abstr
4、act:Theinfluenceofdifferentconfigurations,suchasvortextubelength,separa2tionchamberdiameterandcoldplatediameteronthevortextubeperformancewasinvesti2gatedbyexperimentwithairasmedium.Themaininfluenceoflengthanddiameteronthevortextubeperformancewasobtainedinthispaper.Theresultindicates
5、thattheperfor2mancecanbeimprovedbytheincreaseofhottubelengthinacertainrange.Thecoolingef2fectofvortextubewithlargerseparationchamberdiameterisbetterthanthatwithsmallerdiameterintheconditionofhighercoldmassflowfraction.Thelessthediameterofcoldplateis,thebetterperformancewillbe.Thebes
6、tcoolingeffectandheatingeffectoccuratthediameterratioofhotsectioninnerdiametertocoldplateholediameterbeing50%.Keywords:aerospacepropulsionsystem;vortextube;structuralparameter;cooling收稿日期:2005-04-11;修订日期:2005-06-6基金项目:国家重点基础研究发展计划(973)资助(TG2000026304)作者简介:计玉帮(1979-),男,宁夏吴忠人,北京工业大学环境
7、与能源工程学院,传热强化与过程节能教育部重点实验室,传热与能源利用北京市重点实验室硕士生,主要从事能源方面的研究.第 1 期计玉帮等:涡流管结构参数对其性能的影响89effect;heatingeffect 涡流管是一种结构简单的能量分离装置。涡并有一些从事生产涡流管的专门厂家,但总的来流管的制冷效应是1933年法国人兰克(Rauque)说,国内对涡流管技术的研究相对落后,目前还仅[1]发现的,它由一根两端开口的管子以及喷嘴、孔限于实验研究涡流管整体性能的水平,没有自己[3]板和调节阀构成,当高压气流加速进入涡流管后,完整的理论体系,实用化更是空白。Hils
8、ch是最气流经喷嘴沿切线方向进入涡流管
