管材对涡流管能量分离效应的影响分析

简介

鉴于当前不同材料对涡流管内部流动特性的影响机制尚不清晰,采用CFD仿真研究5种涡流管管材(铜、铝、钢、PVC、木)对涡流管能量分离效应的影响。选用压缩空气作为工质,设置入口压力为0.1~0.5 MPa,冷流率为0.1,涡流管的L/D=16,采用Standardκ-ε模型对涡流管内的气体流动进行稳态数值模拟,获得不同材料、不同压力和不同粗糙度下的速度、压力及温度变化趋势。结果表明金属材料的涡流管比非金属具有更高的温度梯度,且金属材料性能优于非金属材料,其性能由高到低依次为铜、铝、钢、PVC、木;粗糙度升高,涡流管的制热性能增加,但制冷性能降低。