Ekserji analiz metoduyla karşıt akışlı Ranque-Hilsch vorteks tüpün tapa açısının ekserji verimliliğine etkisinin değerlendirilmesi

Assessment of plug angle effect on exergy efficiency of counterflow Ranque-Hilsch vortex tubes with the exergy analysis method

Özet

Bu çalışmada, hava girişinin 5 nozuldan sağlandığı, iç çapının 9 mm, uzunluğunun çapa oranı 12 olan Ranque- Hilsch vorteks tüpte, $30^circ$, $60^circ$, $90^circ$, $120^circ$,$150circ$o’lik konik uca sahip 5 mm çapındaki tapalara ait deneysel veriler kullanılmıştır. Sistem, termodinamik açık bir sistem olarak dikkate alınmıştır. RHVT’ün $sumdot {E}_{gir}$, $sumdot {E}_{cks}$,İ, ekserji verimi hesaplanmış ve RHVT’ün ekserji band diyagramı sunulmuştur. Ekserji veriminin vorteks tüpe giriş basıncı olan $P_{gir}$ ’in düşük değerlerinde düşük, $P_{gir}$’in artan değerlerinde ise yüksek çıktığı görülmüştür. Hesaplamalar sonucunda, sistemin ekserji veriminin 1,14 K ile 40,21 arasında değiştiği tespit edilmiş ve α=$90^circ$ olduğunda ekserji veriminin yüksek olduğu belirlenmiştir.

Abstract

In this study, the experimental data was gathered from Ranque-Hilsch vortex tube with 5 air nozzles, an innerdiameter of 9 mm and with 12 diameter to length ratio, with $30^circ$, $60^circ$, $90^circ$, $120^circ$,$150 conic 5 mm diameter plug tip angles. The experimental system was modelled as a thermo-dynamic open system. $sumdot {E}_{inlet}$,$sumdot {E}_{outlet}$,I, and the exergy efficiency of RHVT were calculated and the exergy band diagram of RHVT was also presented. It was also found out that the exergy efficiency was low for low levels of $P_{gir}$ and it was found to be high with higher levels of $P_{gir}$. At the end of the calculations, it was determined that the exergy efficiency of the system, changed between 1,14 and 40,21 and it was determined that the exergy efficiency was high for α=$90^circ$.