Удосконалення методики розрахунку вихрових труб для підготовки природного газу

Abstract

Досліджено процес температурного розділення потоку газу у вихровій трубі. Запропоновано удосконалену математичну модель вихрової труби. За допомогою чисельних методів досліджено умови виникнення явища ежектування у вихровій трубі. Встановлено характер впливу геометричних розмірів вихрової труби на її термодинамічну ефективність. На основі запропонованої математичної моделі розроблено методику розрахунку геометричних параметрів вихрової труби (діаметра сопла, діафрагми та розмірів конусного регулятора), а також часток потоків для отримання необхідних ефектів нагрівання і охолодження газу при відомому відношенні вхідного і вихідного тисків.

The process of temperature flow separation of gas in vortex tube is studied. The enhanced mathematical model of vortex tube has been proposed. With the help of various methods the conditions for the ejection event in vortex tube has been researched. The influence of several geometrical parameters on thermodynamic efficiency of vortex tube has been defined. Based on the proposed mathematical model, a new method of calculation the geometrical parameters (nozzle diameter, diaphragm diameter, sizes of conical valve) and the degree of flow, which are needed to obtain the requested cooling and heating effects depending on the available pressure ratio, has been developed.