저압용 vortex tube의 기하학적형상에 따른 에너지 분리특성에 관한 실험적 연구

본 논문에서는 압축공기를 작동매체로 한 저압용 vortex tube에 대한 에너지분리 과정을 상세히 연구하였다. 먼저 vortex tube에서 에너지 분리되어 나오는 온공기와 냉공기의 온도변화에 대하여 실험하였고 vortex tube의 안쪽표면의 최대벽면온도 변화와 vortex tube 내의 온도분포를 통하여 vortex tube 내 유동장에서의 정체점의 위치에 대한 유용한 정보를 얻게 되었다. 이를 바탕으로 vortex tube 의 최적길이와 throttle의 형상, sleeve에 따른 에너지분리과정 등을 실험을 통하여 알아보았다. 또한 본 연구에서는 디젤기관의 배기에 적용하기 위한 의통을 사용하였다. 이때 vortex tube에서 나오는 온공기가 180도 돌아 나오면서 vortex tube의 바깥쪽 벽면을 가열하게 된다. 이러한 기하학적 형상을 통하여 에너지 분리효과가 증대됨으로 인하여 디젤기관의 배기가스에 적용 시 고온유동의 온도를 높이고자함에 본 연구의 목적을 두고자 한다,