Funktionieren Wirbelrohre mit einem umgekehrten Endstopfen?

Würde ein Wirbelrohr immer noch funktionieren, wenn Sie anstelle eines Kegels, der in das "heiße" Ende gesteckt wird, ein kleineres Loch am "kalten" Ende hätten? So wie ich es verstehe, besteht der Sinn des Kegels am heißen Ende darin, die Flüssigkeit nur aus dem äußersten Teil des Rohrs entweichen zu lassen, wo es am heißesten ist. Wenn Sie also stattdessen das Loch am kalten Ende kleiner machen würden , um Flüssigkeit nur aus dem innersten Teil des Schlauchs entweichen zu lassen, wo es am kältesten ist, würde es noch funktionieren?

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Ich habe darüber nachgedacht, eines davon zum Spaß zu bauen, aber ich hatte wirklich gehofft, dass jemand diese Frage vorher beantworten könnte, damit ich unnötige Arbeit vermeiden kann. So wie ich es verstehe, müssen diese Dinge sehr, sehr gut gemacht werden, um eine messbare Wirkung zu erzielen.

Na ja, ich schätze, ich stürme einfach alleine voran. Wünsch mir Glück. Ich werde meine Ergebnisse hier wieder posten, wenn ich fertig bin.

Ich sollte denken, dass es angesichts der Unsicherheit in den theoretischen Grundlagen dieses Geräts nur zwei Schallpfade gibt, um Ihre Frage zu beantworten: (1) Gibt es numerische / analytische Modelle dieses (fast) axialsymmetrischen Systems? Wenn ja, bestätigen sie die auf der Wikipedia-Seite beschriebene „Undertainty“ oder können sie Erkenntnisse liefern? (Ich würde vorschlagen, dies zu Ihrer Frage hinzuzufügen und mit (in absteigender Priorität) "Navier Stokes", "Simulation", "Numerisch", "Mathematische Physik" zu markieren) (2) Bauen Sie, was Sie vorschlagen, und sehen Sie, was passiert. Mein Bauchgefühl ist, dass Ihr Vorschlag nicht funktionieren wird für .....
... zwei Gründe: (1) Es scheint, dass dieses Gerät ziemlich vollständig experimentell entworfen wurde, also wäre ich überrascht, wenn einfache Änderungen an der Konfiguration in der von Ihnen vorgeschlagenen Richtung nicht versucht worden wären; (2) Es scheint eine gewisse Notwendigkeit zu geben, dass die Strömung nahezu laminar und translatorisch invariant (entlang der Länge des Ofenrohrs) ist: konische Auslässe würden dazu beitragen, dass dies so bleibt. Was Sie möglicherweise experimentell feststellen werden, ist, dass Ihr Vorschlag mit viel geringerer Effizienz funktionieren würde: Ein plötzlicher statt sich verjüngender Block, der entlang der von Ihnen vorgeschlagenen Linien fließt, würde die Strömung nicht laminar machen und ....
... mit komplizierten Endeffekten, so dass eine signifikante Länge der Röhren nicht in der laminaren, Tx-invarianten Weise arbeiten würde, wie die handwinkenden Erklärungen davon ausgehen (falls sie tatsächlich richtig sind).
Ich bin sicher, dass das Posten Ihrer Ergebnisse eine großartige Selbstantwort wäre. Möglicherweise müssen Sie Ihre Röhre wirklich lang machen.

Antworten (1)

Es scheint, dass die genauen Austrittsbedingungen eines Vortex nicht allzu viel Einfluss auf die Vortex-Funktionalität haben. Zum Beispiel ein Wasserwirbel; Egal ob du das Wasser oben oder unten entnimmst. Die grundlegende Funktionalität des Vortex bleibt weitgehend gleich.

Bitte schauen Sie sich diesen Film Sekundärströme an. in 1:20-2:55 und 11:00-12:00 als Referenz.

Demnach definiert der Radius des Ausgangs die Funktionalität linear. Die kühlste Luft kommt aus der Mitte und die heißeste aus dem größten Radius. Trotzdem macht die Rohr- / Wirbelradialgröße keinen Unterschied. Solange die Umfangsgeschwindigkeit gleich ist. Dies ist durch die Schallgeschwindigkeit begrenzt und ist Δ T = 115.2 K in Meereshöhe mit Schallgeschwindigkeit 340 M / S

Es ist anzumerken, dass dieses Rohr auch mit inkompressiblen Flüssigkeiten funktioniert, aber dann nur die Wärme abtrennt, ohne Kühlwirkung. Aufgrund der Kühlwirkung muss das Fluid am Außenradius komprimiert und dann in der Mitte entspannt werden. Dies bewirkt die Abkühlung einfach aufgrund des idealen Gasgesetzes .

So, um die Antwort abzuschließen; Ich denke, es spielt keine Rolle, wie Sie die Zufluss- / Abflusslöcher genau organisieren, solange das Grundprinzip funktioniert. Wärme kommt aus dem äußeren Radius und Kälte aus der Mitte.

Ein weiterer interessanter Aspekt war, dass nach dieser Theorie der Wirbel im Rohr ein starrer Körperwirbel sein muss. Das muss auch der Grund für das typische Pfeifgeräusch sein; Wenn kein Ton zu hören ist, hat sich auch der Starrkörperwirbel noch nicht gebildet. Und wenn es sich gebildet hat, dreht sich die Flüssigkeit wie ein Festkörper in der Röhre und "schleift" die Röhrenwände, was den Klang erzeugt. (das ist meine eigene Idee)

Funktionieren Wirbelrohre mit einem umgekehrten Endstopfen?
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