La expansión supersónica con enfriamiento combinada con la tecnología de separación por vórtice es una nueva técnica de licuefacción y separación de gases que en los últimos años se ha aplicado principalmente para separar los componentes de punto de congelación alto en gases multicomponentes. Se presentan dos estructuras típicas del separador de vórtice supersónico; se resumen los desarrollos teóricos, la simulación numérica, la investigación experimental y la simulación molecular de la transición de fase por condensación en la tobera Laval; se analizan los problemas de onda de choque y la optimización de la estructura en el separador de vórtice supersónico; numerosos experimentos y aplicaciones in situ han demostrado que el separador de vórtice supersónico tiene ventajas como ahorro de energía, ausencia de piezas móviles y no requiere la adición de productos químicos, y se ha utilizado ampliamente en el tratamiento y la purificación del gas natural. Las investigaciones futuras pueden centrarse en los mecanismos de transición de fase por condensación de gases monocomponentes y multicomponentes, mejorar la eficiencia de la licuefacción para promover la aplicación de la tecnología de separación por vórtice supersónico en la licuefacción y tecnologías de refrigeración en las zonas criogénicas medias y bajas para el hidrógeno y el helio.

separador de vórtice supersónico; tobera Laval; onda de choque; optimización estructural