Experimentelle Analyse von Flussstrukturen: Ein RHVT mit niedrigem Betriebsdruck

Das Ranque-Hilsch-Wirbelrohr (RHVT) ist ein Gerät, das einen einzigen Flüssigkeitsstrom (Gas) in zwei verschiedene Ströme gleichzeitig aufteilt, einen heißeren als den Einlass und einen kühleren. Traditionell werden Wirbelrohre meist bei hohen Eingangsdrücken (>10 psig) betrieben und immer für Kühlvorgänge verwendet. Es gibt aber auch halbindustrielle und industrielle Anwendungen, die zu ungenutzten Druckgasen führen können. Die Wirbelrohr-Energieabscheidung kann als Methode zur Rückgewinnung von Energie aus Hoch- und Niederdruckreferenzen (Quellen) eingesetzt werden. In verschiedenen industriellen Systemen können die Größenordnungen des Abfalldrucks geringer sein, aber erhebliche Massenströme aufweisen. Daher ist es wichtig, sicherzustellen, dass das Wirbelrohr die erforderliche Energieabscheidung bietet, während es die Abfallenergie mit niedrigem Druck, aber hohem Massendurchsatz nutzbar macht und sie nicht nur zum Kühlen, sondern auch zum Heizen verwendet. Unsere jüngsten experimentellen Beobachtungen zeigen, dass sich Wirbelrohre bei niedrigem Eingangsdruck (<10 psig) anders verhalten und anstelle des erwarteten rezirkulierenden kalten Stroms und des säulenförmigen heißen Stroms mehrere Strömungsstrukturen erzeugen (einfach "Wirbelrohrströmung" oder VT-Strömung).