Tubul+Vortex

=TUBUL VORTEX=

Ce este tubul vortex?
Tubul Vortex, de asemenea cunoscut ca si tubul vortex Ranque-Hilsch, este un dispozitiv mecanic care separa un gaz comprimat in fluxuri calde si reci. Acesta nu are piese in miscare. Gazul sub presiune este injectat tangential intr-o camera "vartej" (turbionara) si accelerat la o rata ridicata de rotatie. Datorita duzei conice de la capatul tubului, doar invelisul exterior al gazului comprimat este permis sa scape la acel capat. Restul de gaz este nevoit sa se intoarca intr-un vortex interior de diametru redus in vortexul exterior. Ceea ce este de convenit este faptul ca aerul in tub experimenteaza mai mult "rotatia de corp solid", ceea ce inseamna ca rata de rotație (viteza unghiulara) a gazului interior este aceeasi ca si cea a gazului exterior. Acest lucru este diferit de ceea ce majoritatea considera comportamentul de vortex standard - (de cele mai multe ori) cea mai solida rotatie de corp este probabil din cauza duratei lungi de time in care fiecare parcela de aer ramane in vortex - lasand astfel ca frecarea intre parcelele interioare si cele exterioare sa aiba un efect notabil. De asemenea este deseori de convenit faptul ca este un efect usor de aer cald care tinde sa "se ridice" catre centru, dar acest efect este neglijabil - in special daca turbulenta este pastrata la un minimum. O explicatie simpla reda faptul ca aerul exterior este sub o presiune mai mare decat cea a aerului interior (datorita fortei centrifugale). Asadar, temperatura aerului exterior este mai mare decat cea a celei interioare. O alta explicatie este faptul ca in timp ce ambele vortexuri se rotesc la aceeasi viteza unghiulara si directie, vortexul interior a pierdut impulsul unghiular. Scaderea impulsului unghiular este transferat ca energie cinetica catre vortexul exterior, rezultand in fluxuri separate de gaz cald si rece. Acest lucru este relativ analog unui dispozitiv efect Peltier, care foloseste presiunea electrica (voltaj) sa miste caldura de o parte a intersectiei de metal diferit, cauzand ca cealalta parte sa devina rece. Atunci cand este folosit ca refrigerare, scufundarea caldurii in tot tubul vortex este de ajutor.

__ISTORIE:__
Tubul vortex a fost inventat in 1933 de catre fizicianul francez Georges J. Ranque. Fizicianul german Rudolf Hilsch a imbunatatit designul si a publicat o hartie citita pe scara lunga in 1947 pe dispozitiv, in care el a numit un Wirbelrohr (teava de vartez, literal). Tubul vortex a fost folosit sa separe amestecurile de gaz, oxigen si nitrogen, dioxid de carbon si heliu, dioxid de carbon si aer in 1967 de catre Linderstrom-Lang. Tuburile vortex de asemenea se pare ca functioneaza cu lichide pana la o anumita masura. S-a constatat ca atunci cand presiunea de admisie este mare, de exemplu 20-50 bar, procesul de separare a energiei de caldura exista in (lichide) incomprisibile, precum si fluxul de vartej.

__EFICIENTA:__
Tuburile vortex au o eficienta mai mica decat echipamentul de aer conditionat traditional. Ele sunt folosite in cele mai multe cazuri pentru locurile de racire ieftine, cand aerul comprimat este valabil.

__Aplicatii curente:__
Tuburile vortex comerciale sunt proiectate pentru aplicatii industriale pentru a produce o temperatura scazuta de aproximativ 26.6 *C (80*F). Fara parti de miscare, electricitate, si Feron, un tub vortex poate produce refrigerare pana la 6,000 BTU (6,300 kJ) folosind doar aer comprimat filtrat la 100 PSl (689 kPa). O supapa de control in aer fierbinte ajusteaza temperaturile, fluxurile si refrigerarea pe o gama larga. Tuburile vortex sunt folosite pentru racire sau taierea unor unelte in timpul prelucrarii. Tubul vortex este bine pus la punct pentru aceasta aplicatie: magazinele de masinarii deja folosesc aer comprimat, si un jet rapid de aer rece furnizeaza atat racirea cat si indepartarea de "chips" produs de catre instrument. Asta elimina complet sau reduce drastic nevoia de lichid de racire, care este foarte murdar, scump si periculos pentru mediu.