Calentar usando un tubo de vórtice?

La presión de entrada común utilizada en el trabajo de los tubos de vórtice tradicionales es de ~ 100-150psi. En la salida caliente, la energía potencial (presión) se ha convertido en calor y el gas sale con una presión no mucho más alta que la atmosférica.
¿Cuál es la más alta [matemática] T_h [/ matemática] (temperatura de salida caliente)? Esto queda claro cuando se entiende el mecanismo del tubo de vórtice. El tubo de vórtice es una turbina de entrada radial sin rotor y puede funcionar sin una salida caliente. Solo en este caso, para controlar el vórtice, se necesita un rotor sólido. Entonces la “salida en caliente” es una salida de trabajo, un “eje giratorio”. Esta salida de trabajo se puede utilizar para generar electricidad y así calentar una masa de aire muy pequeña a una temperatura muy alta. En otras palabras, el calentamiento no es un requisito del efecto del tubo de vórtice. Es un artefacto y, por lo tanto, dependerá de cómo la salida de trabajo de la trubina del extremo frío del tubo se convierta en calor. Cuanto mejor sea el tubo de vórtice, menor será la masa de aire caliente y mayor será su temperatura.
En los tubos de vórtice tradicionales, el aire caliente es de hasta 50% o menos de la masa de entrada; y su temperatura está dentro de decenas de grados por encima del ambiente. Debido a que el calentamiento en el tubo de vórtice es un artefacto (no deseado), su magnitud depende de cómo se elimine el trabajo de la turbina. Es decir, dependerá de los muchos parámetros de configuración del tubo de vórtice tradicional. Por esta razón, no habría muchos artículos / libros relacionados con aplicaciones de calentamiento del tubo de vórtice. El uso de este dispositivo para calentar no sería la mejor manera de utilizar el efecto del tubo de vórtice.

En conclusión: si se necesita convertir la energía del gas presurizado en calor utilizando el efecto del tubo de vórtice, el mejor enfoque es: eliminar la salida caliente del tubo. Esto garantiza la mejor extracción de energía mecánica / de presión del gas de entrada. Tome el trabajo de salida del dispositivo / turbina de vórtice y conduzca una bomba de calor para producir calor.

Otras lecturas:
– Sobre la termodinámica de la propulsión angular, Actas del HEFAT, 2014
– El máximo COP de los tubos de vórtice, Canadian Journal of Physics (2015)
(los artículos están disponibles en Research Gate)

Vea el tubo Ranke (tubo Vortex) para ver el aire o fluido calefactor por movimiento vórtice.