L'expansion supersonique avec refroidissement combinée à la technologie de séparation par tourbillon est une nouvelle technique de liquéfaction et de séparation des gaz, principalement utilisée ces dernières années pour séparer les composants à point de congélation élevé dans les gaz multicomposants. Deux structures typiques de séparateurs tourbillonnaires supersoniques ont été présentées ; les développements théoriques, la simulation numérique, les études expérimentales et la simulation moléculaire de la transition de phase de condensation dans la buse Laval ont été résumés ; les problèmes de choc et l'optimisation structurelle dans le séparateur tourbillonnaire supersonique ont été analysés et synthétisés ; de nombreuses expériences et applications sur site ont démontré que le séparateur tourbillon supersonique présente des avantages tels que l'économie d'énergie, l'absence de pièces mobiles et la non-utilisation d'agents chimiques, et est largement utilisé dans le traitement et la purification du gaz naturel. Les recherches futures peuvent se concentrer sur les mécanismes de transition de phase de condensation des gaz mono- et multicomposants, l'amélioration de l'efficacité de la liquéfaction, afin de promouvoir l'application de la technologie de séparation tourbillon supersonique dans la liquéfaction et les technologies de refroidissement dans les zones à températures cryogéniques moyenne et faible pour l'hydrogène et l'hélium.

séparateur tourbillon supersonique; buse Laval; choc; optimisation structurelle