Используя идеальный газ R41 в качестве рабочего тела и стандартную модель турбулентности k-ε, при входном давлении 4,0 МПа, входной температуре 323,15 К, холодном расходе от 0,1 до 0,9 и радиусе вихревой камеры от 2,5 до 4,5 мм исследовано влияние радиуса вихревой камеры и холодного расхода на характеристики вихревой трубы. Результаты моделирования показывают: при холодном расходе 0,4 тангенциальная скорость сначала увеличивается, а затем уменьшается с увеличением радиального расстояния в вихревой трубе; максимальная тангенциальная скорость 159,5 м/с достигается при радиусе вихревой камеры 3,5 мм; с увеличением радиуса вихревой камеры осевая скорость внутреннего и наружного вихрей уменьшается, максимальная осевая скорость наружного вихря 47,6 м/с достигается при радиусе 2,5 мм. При одинаковом холодном расходе с увеличением радиуса вихревой камеры охлаждающий эффект, нагревающий эффект, количество охлаждения и коэффициент полезного действия (COP) сначала увеличиваются, затем уменьшаются. При холодном расходе 0,1 и радиусе камеры 3,5 мм максимальный охлаждающий эффект составляет 20,8 К; при холодном расходе 0,9 и радиусе камеры 3,0 мм максимальный нагревающий эффект — 36,3 К; при холодном расходе 0,6 и радиусе 3,0 мм максимальное количество охлаждения составляет 364,5 Вт, максимальный COP равен 0,21.

вихревая труба; радиус вихревой камеры; характеристики вихревой трубы; поле потока; холодный расход