헬리컬 노즐의 피치각에 따른 볼텍스 튜브의 성능특성에 관한 연구

오영택; 김귀순

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자료유형: 학술저널

저자정보: 오영택 (부산대학교) 김귀순 (부산대학교)

저널정보: 한국유체기계학회 한국유체기계학회 논문집 한국유체기계학회 논문집 제19권 제1호

발행연도: 2016.2

수록면: 11 - 17 (7page)

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In this paper, a numerical analysis was performed to investigate the effect of the pitch angle of a helical nozzle on the performance characteristics of a vortex tube. Three-dimensional numerical simulation has been performed with standard k-ε turbulence model by using FLUENT 13.0. The effect of the pitch angle of helical nozzle was described in term of β. A CFD analysis was performed on β =0°, 5° , 10° , 15° . In order to realize the influence of β on performances of the vortex tube. Computation results were expressed by the β-ΔTh,c graph and radial profiles of axial velocity and swirl velocity. The results showed that β which improves energy separation capacity of vortex tube was 5° at α=0.33, 0.33, 0.5 and 10° at α=0.33. Besides, It was confirmed that the results were closely related to axial velocity and swirl velocity.

#Axial Velocity(축방향 속도) #Cold Gas Mass Fraction(저온 출구부 유량비) #Energy Separation(에너지 분리) #Helical Nozzle(헬리컬 노즐) #Pitch Angle(피치각도) #Swirl Velocity(스월 속도) #Vortex Tube(볼텍스 튜브)

참고문헌 (17)

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Ranque, M. G., 1933, “Experiences Sur La Détente Giratoire Avec Production Simulanees D’un Echappement D’air chaud Et D’un Echappement d’air Froid,” J Phys Radium, Vol. 7, No. 4, pp. 112∼114.

Hilsch, R., 1947, “The Use of the Expansion of Gases in a Centrifugal Field as Cooling Process,” Rev Sci Instrum, Vol. 18, No. 2, pp. 108∼113.

Hartnett, J. P. and Eckert, E. R. G., 1957, “Experimental Study of the Velocity and Temperature Distribution in a High-velocity Vortex-type Flow,” Trans ASME, Vol. 79, No. 4, pp. 751∼758.

Ahlborn, B. and Groves, S., 1997, “Secondary Flow in a Vortex Tube,” Fluid Dynamics Research, Vol. 21, pp. 73∼ 86.

Kurosaka, M., 1982, “Acoustic Streaming in Swirling Flow and the Ranque-Hilsch (Vortex-Tube) Effect,” J. Fluid Mech., Vol. 124, pp. 139∼172.

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