El método para fabricar un pequeño acondicionador de aire utilizando un tubo de vórtice es el siguiente:
El principio es muy simple. La estructura del tubo de vórtice es un tubo de tres vías. Hay una entrada de aire en el lateral, en la que se introduce aire comprimido. El flujo de aire se expande y acelera continuamente a través de la boquilla convergente y entra en la cavidad interior del tubo circular en dirección tangencial.
Y se extienden a lo largo de los tubos del mismo diámetro, formando un vórtice giratorio a alta velocidad. A juzgar por la sección transversal de la tubería, aunque todos llaman Qi Flow en este momento, cada uno tiene su propia agenda. El flujo de aire cerca del centro añade una velocidad angular de rotación negativa y es el más grande. El flujo de aire cerca de la pared del tubo está restringido y la velocidad angular de rotación es relativamente baja. Por lo tanto, los vórtices en los anillos interior y exterior provocan fricción debido a diferentes ángulos. velocidades.
De hecho, la corriente de Foucault en el anillo interior gira a alta velocidad y la fricción hace que la corriente de Foucault en el anillo exterior gire a baja velocidad. Por lo tanto, el vórtice del anillo interior parece una locomotora y su potencia hace que el vórtice del anillo exterior gire al mismo tiempo. El resultado es que la energía interna del gas en el vórtice del anillo interior se convierte continuamente en energía cinética rotacional. Al mismo tiempo, la energía interna del gas también aumenta, lo que provoca un aumento de temperatura.
Ventajas y desventajas de la refrigeración por tubos vortex.
Las ventajas de los tubos vortex son: ausencia de piezas móviles, alta fiabilidad, peso ligero, fácil fabricación, sin refrigerante, etc. Las desventajas también son obvias: baja eficiencia de enfriamiento y dependencia de compresores de aire de alto ruido y potencia. En teoría, no hay ningún problema en utilizar tubos de vórtice para acondicionadores de aire domésticos, pero la eficiencia de enfriamiento es demasiado baja. Entonces, la idea es buena, pero no práctica.
Por cada 1 julio de calor eliminado por un tubo de vórtice, se consumen 10 julios o más de energía. En comparación, los aires acondicionados de compresor disponibles comercialmente tienen COP entre 2 y 4: se eliminan de 2 a 4 julios de calor por cada julio de energía consumida. En comparación, se puede decir que la eficiencia del tubo de vórtice es muy baja y poco competitiva.
Por eso, actualmente se utilizan principalmente en situaciones de refrigeración bajo demanda, como aires acondicionados de gabinete listos para usar, de alta confiabilidad y sin mantenimiento en fábricas que requieren años de funcionamiento sin interrupción. Investigaciones recientes muestran que el tubo de vórtice es en realidad un turboexpansor y, en teoría, su COP se puede mejorar. Esto lo hace potencialmente más competitivo.