Вихревая труба

ВИХРЕВАЯ ТРУБА, устройство в виде цилиндрической трубы, предназначенное для разделения быстродвижущегося газового потока (вихря) на холодный и горячий; иногда называется вихревым энергоразделителем. Действие вихревой трубы основано на явлении расслоения высокоскоростного сильно закрученного потока газа при тангенциальном (по касательной) вводе его в трубу, так называемый эффект Ранка. В 1931 году французский инженер-металлург Ж. Л. Ранк (G. L. Ranque), совершенствуя конструкцию аппарата для очистки газа (циклона), обнаружил, что в центральной части выходящего из циклона потока газ более холодный, а в периферийной части - более горячий, чем на входе в циклон. В 1934 году он запатентовал устройство, названное вихревой трубой (рисунок).

В вихревой трубе в результате действия центробежных сил вращающийся поток отбрасывается на периферию (к стенкам) камеры, а в приосевой зоне трубы создаётся сильное разрежение, которое приводит к возникновению интенсивного обратного течения. Температуры потоков на периферии и в приосевой области трубы существенно различаются (разность температур до 100°С и более). Горячая часть потока, прилегающая к внутренней поверхности трубы, вращаясь, движется к дальнему концу вихревой трубы и выходит через кольцевой зазор между её краем и регулировочным конусом; холодный поток, образующийся в осевой части трубы, выходит с противоположной стороны трубы. Достоинства вихревой трубы: конструктивная простота, компактность, безопасность и надёжность в эксплуатации. Вихревую трубу применяют в устройствах охлаждения, нагревания, вакуумирования, кондиционирования и др., а также для очистки, разделения и транспортировки различных газов и газовых смесей.

Лит.: Меркулов А. П. Вихревой эффект и его применение в технике. М., 1969; Учебник по холодильной технике. Основы. Комплектующие. Расчеты. М., 1998.