Analyse expérimentale des structures d'écoulement : Un RHVT à basse pression

Le tube vortex de Ranque-Hilsch (RHVT) est un équipement qui permet de séquestrer un flux unique de fluide (gaz) en deux flux différents simultanément, l'un plus chaud que l'entrée et l'autre plus froid. Traditionnellement, les tubes vortex fonctionnent principalement à des pressions d'entrée élevées (>10 psig) et sont toujours utilisés pour des opérations de refroidissement. Il existe des utilisations semi-industrielles et industrielles qui peuvent conduire à des gaz pressurisés non utilisés. La séparation d'énergie par tube vortex peut être utilisée comme une méthode de récupération de l'énergie de la pression résiduelle à partir de références (sources) à haute et basse pression. Dans divers systèmes industriels, les magnitudes de la pression résiduelle peuvent être plus faibles mais peuvent avoir des débits massiques importants. Il est donc important de s'assurer que le tube vortex fournit la séparation d'énergie requise tout en exploitant l'énergie résiduelle à faible pression mais à débit massique élevé et en l'utilisant non seulement pour le refroidissement mais aussi pour le chauffage. Nos récentes observations expérimentales montrent que dans le régime de basse pression d'entrée (<10 psig), les tubes vortex se comportent différemment et produisent des structures d'écoulement multiples plutôt que le flux froid recirculant attendu et le type de flux chaud en colonne (simplement "flux de tube vortex" ou flux VT).