真的有“不費電的空調(diào)” ？CFD給你答案

2017-03-30  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

前段時間,某公眾號發(fā)了一篇“他用塑料瓶造了一個不耗電的空調(diào),拯救了孟加拉數(shù)十萬窮困人民”讓大家開了眼界。

就是用下面的塑料瓶

原理是什么呢?答案是焦湯效應(yīng)。

焦湯效應(yīng)

當(dāng)空氣或其他氣體在通過截面突然縮小的塑料瓶時,由于局部阻力,氣體的壓力將會降低,溫度會發(fā)生變化的現(xiàn)象,最早是由1852年焦耳和湯姆遜發(fā)現(xiàn)的,人們稱它為焦耳-湯姆遜效應(yīng),也稱為節(jié)流效應(yīng)。他們發(fā)現(xiàn),在通常的溫度T1下,許多氣體(氫和氦除外)經(jīng)節(jié)流膨脹后都變冷(T2<T1)。如果使氣體反復(fù)進(jìn)行節(jié)流膨脹,溫度不斷降低,最后可使氣體液化。

降溫效果如何呢?

我們假設(shè)熱空氣以5m/s以306K(33℃) 流速流入,流入這樣的一個塑料瓶那么通過數(shù)值計算,算算這里面的溫度分布是怎樣的呢?

塑料瓶按上面的示意圖繪制。

錯了,是下面這張圖。

穩(wěn)定的時候,溫度分布是這樣的:入口306K,出口溫度為305.4K,下降了0.5℃。

如果我們假設(shè)入口速度是10m/s呢?我們再來一個瓶子。

呃呃呃,溫度分布是這樣的,出口溫度為304K(31℃),下降了2°C。

但是10m/s的大風(fēng)情況下,吹吹風(fēng)不好嗎?

傳播科普,人人有責(zé),模擬不周出,歡迎指責(zé)。

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