遥感学报 ［研究·设计］ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５ ２８９５．２０２０．０６．００５
收稿日期：２０２０ ０７ ０６；修回日期：２０２０ ０９ １５
第一作者简介：高凡（１９９５），女，山东临沂人，硕士研究生，主要研究方向为传热传质。Ｅ ｍａｉｌ：１７８６５１６３０３２＠１６３．ｃｏｍ冷流比对涡流管内部流场影响的数值研究 岩石破碎劈裂机夫气预报高 凡１，２，胡卓焕１，２，李 瑞１，２（１．上海理工大学能源与动力工程学院，上海 ２０００９３；
２．上海理工大学上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海 ２０００９３） 摘 要：为了探究不同冷流比对于涡流管内部流动的影响，课题组建立了涡流管的三维模型，在进气压力为０．３８ＭＰａ工
况下，采用了Ｓｔａｎｄａｒｄκ ε模型对涡流管内的气体流动进行稳态数值模拟，
获得了不同冷流比条件下的速度、压力以及温度变化趋势。研究结果表明：热端管内的能量分离主要集中在其前部靠近涡流室的位置，且在同一管径截面上，径向外 层旋流具有更高的静压和温度；相对于低冷流比时，高冷流比的静压值和温度值更高；此外，在高冷流比时回流边界层范
围进一步扩张，滞止点位置更接近于热端出口，增大了内外旋流的能量交换面积，有利于热流温度的提升，但会减弱涡流
管整体的制冷效果。
关 键 词：涡流管；Ｓｔａｎｄａｒｄκ ε
模型；流场；冷流比；滞止点中图分类号：ＴＢ６５７；ＴＨ４８ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００５ ２８９５（２０２０）０６ ００２１ ０６思其始而成其终
ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｔｕｄｙｏｆＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＣｏｌｄＭａｓｓＦｒａｃｔｉｏｎｏｎ抄袭检测
ＦｌｏｗＦｉｅｌｄｉｎｓｉｄｅＶｏｒｔｅｘＴｕｂｅ
ＧＡＯＦａｎ１，２，ＨＵＺｈｕｏｈｕａｎ１，２，ＬＩＲｕｉ
１，２（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｈａｎｇｈａｉｆｏｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９３，Ｃｈｉｎａ；
２．ＳｈａｎｇｈａｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｕｌｔｉｐｈａｓｅＦｌｏｗａｎｄＨｅａｔＴｒａｎｓｆｅｒｉｎＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｌｄｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｎｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｆｌｏｗｏｆｔｈｅｖｏｒｔｅｘｔｕｂｅ，ａｔｈｒｅｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｖｏｒｔｅｘｔｕｂｅｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．ＴｈｅＳｔａｎｄａｒｄκ εｍ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｏｒｔｅｘｔｕｂｅ；Ｓｔａｎｄａｒｄκ εｍ
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ｉｎｔ 涡流管是一种结构紧凑的能量分离装置。射流进
入涡流室后转变为旋流并逐渐膨胀，当流体膨胀至热
职来职往 赵雪端管入口时沿热端管壁进入，外层旋流的温度上升成
为较高温度的流体从热端出口流出，而中心的流体温
度下降且因受到控制阀的阻挡形成反向加速回流，最
终从冷端出口流出。这种现象是由Ｇ·Ｊ·Ｒａｎｑｕｅ［１］在１９３０年实验中发现的，之后德国物理学家Ｈｉｌｓｃｈ［２］发表了关于涡流管实验的论文，证实了旋涡分离效应，故涡流管又名兰克·赫尔胥（Ｒａｎｑｕｅ Ｈｉｌｓｃｈ）管。国内外学者对于涡流管内部的流动进行 第３８卷第６期
２０２０年１２月 轻工机械
ＬｉｇｈｔＩｎｄｕｓｔｒｙＭａｃｈｉｎｅｒｙ Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．６Ｄｅｃ．２０２０
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