¿Los tubos de vórtice funcionan con un tapón de extremo invertido?

¿Seguiría funcionando un tubo de vórtice si en lugar de un cono enchufado en el extremo "caliente" tuviera un orificio más pequeño en el extremo "frío"? Tal como lo entiendo, el punto del cono en el extremo caliente es permitir que el fluido solo escape de la parte más externa del tubo donde está más caliente, por lo que si tuviera que hacer el agujero en el extremo frío más pequeño , como para permitir que el fluido escape solo de la parte más interna del tubo donde está más frío, ¿seguiría funcionando?

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Estuve pensando en construir uno de estos por diversión, pero realmente esperaba que alguien pudiera responder esta pregunta de antemano para evitar trabajo innecesario. Según tengo entendido, estas cosas tienen que hacerse muy, muy bien para obtener un efecto medible.

Oh, bueno, supongo que solo estoy avanzando por mi cuenta. Deséame suerte. Publicaré mis resultados aquí cuando termine.

Debería pensar que solo hay dos rutas de sonido como respuesta a su pregunta, dada la incertidumbre en los fundamentos teóricos de este dispositivo: (1) ¿existen modelos numéricos/analíticos de este sistema (casi) axisimétrico? Si es así, ¿confirman la "incertidumbre" descrita en la página de Wikipedia o pueden dar una idea? (Sugeriría agregar esto a su pregunta y etiquetar con (en prioridad descendente) "navier stokes", "simulación", "numérico", "física matemática") (2) Cree lo que sugiere y vea qué sucede. Mi instinto es que su sugerencia no funcionará para .....
...dos razones: (1) Parece que este dispositivo ha sido diseñado casi completamente de forma experimental, por lo que me sorprendería si no se hubieran intentado cambios simples en la configuración a lo largo de las líneas que sugieres; (2) parece haber alguna necesidad de que el flujo sea casi laminar y translacionalmente invariable (a lo largo del tubo de la estufa): las salidas cónicas ayudarían a mantenerlo así. Lo que bien puede encontrar experimentalmente es que su sugerencia funcionaría con una eficiencia mucho menor: un bloque repentino en lugar de ahusado para fluir a lo largo de las líneas que sugiere haría que el flujo no sea laminar y ...
... con efectos finales complicados, de modo que una longitud significativa de los tubos no estaría funcionando en la forma laminar, invariante de Tx, las explicaciones de ondas manuales suponen que es (si es que tienen razón).
Estoy seguro de que publicar sus hallazgos sería una gran auto respuesta. Puede que tenga que hacer su tubo muy largo.

Respuestas (1)

Parece que las condiciones exactas de salida de un Vortex no influyen demasiado en la funcionalidad de Vortex. Por ejemplo, un vórtice de agua; no importa si sacas el agua por arriba o por abajo. La funcionalidad básica del Vortex sigue siendo prácticamente la misma.

Mire esta película Flujos secundarios. en 1:20-2:55 y 11:00-12:00 como referencia.

Según este artículo, el radio de la salida define la funcionalidad linealmente. El aire más frío proviene del medio y el más caliente del radio más grande. Aún así, el tamaño radial de la tubería/vórtice en realidad no hace ninguna diferencia. Siempre que la velocidad periférica sea igual. Esto está limitado por la velocidad del sonido, y es Δ T = 115.2 k en el nivel del mar con la velocidad del sonido 340 metro / s

Se puede notar, que este tubo trabaja también con fluidos incompresibles, pero luego solo separa el calor, sin ningún efecto de enfriamiento. Como el efecto de enfriamiento necesita que el fluido se comprima en el radio exterior y luego se descomprima en el medio. Esto provoca el enfriamiento simplemente por la ley de los gases ideales .

Así que para concluir la respuesta; Creo que no importa demasiado cómo organices exactamente los orificios de entrada/salida siempre que funcione el principio básico; Caliente sale del radio exterior y frío del medio.

Otro aspecto interesante fue que, según esta teoría, el vórtice dentro del tubo debe ser un vórtice de cuerpo rígido. Esta debe ser también la razón por la que se produce el típico silbido; si no hay sonido, el vórtice de cuerpo rígido tampoco se ha formado todavía. Y cuando se ha formado, el fluido gira como un sólido dentro del tubo y está "moliendo" las paredes del tubo, lo que produce el sonido. (Esta es mi propia idea)