Vorteks tüpleri: 2 enerji ayrışma mekanizması ve performans
1928 yılında, bir metalürjisi ve fizikçi olan Fransız bilim adamı Georges Joseph Ranque tarafından keşfedilmesinden itibaren, vorteks tüpleri, teorik ve pratik uygulama açısından oldukça ilgi çeken bir konu olmuştur. Yaygın olarak "Ranque-Hilsch Vorteks'Tüpü" ismi İle anılan bu tüpler günümüzde çok çeşitli kullanım alanları bulmakta ve ticari firmalar tarafından seri imalatları yapılmaktadır, iki bölümden oluşan makalenin birinci bölümünde, vorteks tüplerin sınıflandırılması, vorteks tüplerin konstrüksiyonu, vorteks tüplerde kullanılan akışkanlar, vorteks tüplerin kullanım alanları ve vorteks tüplerin ticari üretimi konuları incelenmiştir, ikinci bölümü olan makalenin bu bölümünde İse vorteks tüp araştırmaları, vorteks tüp inceleme yöntemleri, vorteks tüplerde enerji ayrışması, vorteks tüplerin performansını etkileyen parametreler ve vorteks tüplerin performansı konuları İncelenmiştir.
Since its discovery in 1928 by a Frenchman, metallurgist andphycsist Georges Joseph Ranque, the vortex tube has been the subject of considerable interest both from the theoretical and practical application standpoints. These tubes, widely called "Ranque-Hilsch Vortex Tube", have found many applications and are being mass-manufactured by commercial companies. First section of this article contains the classification of vortex tubes, the construction of vortex tubes, the working fluids in vortex tubes, the applications of vortex tube, and the commercial production of vortex tubes. The investigations on vortex tubes, the methods of investigation on vortex tubes, energy separation mechanism, the parameters affecting performance, and the performance of vortex tubes are described in detail in this section of the article.
___
1.T. Coccerili, "Thermodynamics and Fluid mechanics of a RanqueHilsch Vortex tube", MSc thesis, University of Cambridge, 1998.2.N. Nabhani, "Hot-wire Anemometry Study of Confined Turbulent Swirling flow", PhD Thesis, Bradford University, Bradford, U.K., 1989,
3.V.S. Martynovskii and V.R Alekseev, "Investigation of the Vortex Thermal Separation Effect for Gases and Vapors", Soviet Physics: Technical Physics, 26(2):pp. 22332243,1957,
4.Sh.A. Piralishvili, and V.M. Polyaev, "Flow and Thermodynamic Characteristics of Energy Separation in a Double-Circuit Vortex Tube - An Experimental Investigation", Experimental Thermal and Fluid Science, 12,399-410,1996,
5.J. Lewins A. Bejan, "Vortex Tube Optimization Theory", Energy,24:931 -943,1999.
6.M.R Silverman, "The Vortex Tube: a Violation of the Second Law", Eur.J. Phys. 3,88-92,1982.
7.J. Mischner, V.I. Bespalov, "On the Entropy Generation in the Ranque-Hilsch tube", Forshung im Ingenieurwesen 67, 1-10,2002.
8.M.H. Saidi, and M.R. Yazdi, "Exergy Model of a Vortex Tube System With Experimental Results", Energy, 24.625-632,1999.
9.K. Stephen, S. Lin, M. Durst, F. Huang, and D. Seher, "A Similarity Relation For Energy Separation In A Vortex Tube", International Journal of Heat and Mass Transfer, 27(6):pp. 911920,1984.
10.B. Ahlborn, J.U. Keller, R. Staudt, G. Treitz, and E. Rebhan, "Limits of Temperature Separation in a vortex tube", J. Phys.D: Appl. Phys., 27:pp. 480488,1994.
11.A. Fitouri, M.K. Khan, H.H. Bruun, "A Multiposition Hot-Wire Technique for the Study of Swirling Flows In Vortex Chambers", Experimental Thermal and Fluid Science, 10, 142-151,1995.
12.E.E. Khalil and H.M.W. Assaf., "Computer Modelling of Turbulent Recirculating Flows in Engineering Applications", In Proceedings of the Second International Conference on Numerical Methods in Laminar and Turbulent Flow, Venice, 1981.
13.W. Fröhlingsdorf and H. Unger, "Numerical investigations of the Compressible Flow and the Energy Separation in the Ranque-Hilsch Vortex Tube", International Journal of Heat and Mass Transfer, 42,415-422,1999.
14.N.F. Aljuwayhel, G.F. Nellis, S.A. Klein, "Parametric and Internal Study of the Vortex Tube Using a CFD Model", Int J Refrigeration 28 (3) 442450,2005.
15.U. Behera, P.J. Paul, S. Kasthurirengan, R. Karunanithi, S.N. Ram, K. Dinesh, S. Jacob, "CFD Analysis and Experimental Investigations Towards Optimizing the Parameters of Ranque-Hilsch Vortex Tube", International Journal of Heat and Mass Transfer, 48.1961 1973,2005.
16.H.M. Skye, G.F..Nellis, S.A. Klein, "Comparison of CFD Analysis to Empirical Data in a Commercial Vortex Tube", International Journal of Refrigeration, In Press, Corrected Proof, 2005.
17.İ.Üçgül, "Ranque-Hilsch Vorteks Tüpünün Endüstriyel Uygulamaları", Süleyman Demirel Üniversitesi Araştırma Projeleri Yönetim Birimi (SDÜBAP) Proje No: 03-M-658, Isparta, 2003.
18.A.E. Özgür, "Vorteks tüplerin Çalışma Kriterlerine Etki Eden Faktörlerin ve Endüstrideki Kullanım Alanlarının Tespiti", Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, 2001.
19.A.E. Özgür, R. Selbaş, İ. Üçgül, "Vorteks Tüpler ile Soğutma Uygulamaları", V. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi ve Sergisi, 387-397,2001.
20.H. Usta, K. Dinçer, V. Kırmacı, "Vorteks Tüpünde Akışkan Olarak Kullanılan Hava İle Oksijenin Soğutma Sıcaklık Performanslarının Deneysel İncelenmesi", Teknoloji, Cilt 7, Sayı 3,415-425,2004,
21.K. Dinçer, Ş. Başkaya, İ. Üçgül, B. Z. Uysal, "Giriş ve Çıkış Kütlesel Debilerinin Bir Vorteks Tüpün Performansına Etkisinin Deneysel İncelenmesi", 14. Ulusal Isı Bilimi Ve Tekniği Kongresi, Isparta, 3-5 Eylül 2003.
22.M. Kaya, "Vorteks Borusundaki Türbülanslı Dönmeli Akışın Çok Pozisyonlu Sıcak Tel Yöntemi ile İncelenmesi", Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum, 2005.
23.H.H. Bruun, "Hot-Wire Anemometry", Oxford University Press, 1995.
24.M Kurosaka, "Acoustic Streaming in Swirling Flow and the Ranque-Hilsch Vortex Tube Effect", J. Fluid Mech., 124. 139-172,1982.
25.T. Amitani, T. Adachi and T. Kato, "A study on Temperature Separation in a Large Vortex Tube", Japan. Soc. Mech. Eng., 49,877-884,1983.
26.B. Ahlborn, JM. Gordon, "The Vortex Tube as a Dassic Thermodynamic Refrigeration Cycle", J Appl Phys; 88(6): 3645,2000.
27.AF. Gutsol, "Vortex effect", Journal of Physical Successes;167 (6):665 687,1997.
28.P.K. Singh, R.G. Tathgir, D. Gangacharyulu, G.S. Grewal, "An Experimental Performance Evaluation of Vortex Tube", IE (1) Journal MC, Vol 84,149-153,2004.
29.K. Singh, "Ranque-Hilsch Vortex Tube", Online. Available: http://sps.nus.edu.sg, 20 October 2005.
30.B. A. Shannak, "Temperature Separation and Friction Losses in Vortex Tube", Heat and Mass Transfer 40 779785,2004.
- ISSN: 1300-3402
- Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
- Başlangıç: 1957
- Yayıncı: TMMOB MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI