SIMULAÇÃO NUMÉRICO-COMPUTACIONAL DE UM TUBO DE RANQUE-HILSCH

Abstract

O tubo de Ranque-Hilsch foi criado em 1933 pelo físico francês Georges J. Ranque e em 1947 foram realizadas algumas melhorias no projeto pelo físico alemão Rudolf Hilsch. Também conhecido como tubo de vórtice, é estudado neste artigo usando as técnicas de Dinâmica dos Fluidos Computacional através do software comercial ANSYS CFX®. O tubo de vórtice não possui partes móveis e é um instrumento relativamente simples. Ar comprimido é injetado tangencialmente ao tubo e se separa em duas correntes em saídas distintas, uma com temperatura superior à entrada e outra com temperatura inferior. A geometria estudada foi definida a partir dos diversos estudos realizados sobre o tema. Este artigo estuda os resultados gerados após algumas modificações nas dimensões e nas condições de contorno como, por exemplo, alterando a relação entre o comprimento do tubo e o diâmetro do tubo de vórtice. Os resultados obtidos são compatíveis com a literatura, os vórtices foram capturados assim como a diferença de temperatura entre as saídas quente e fria.