Il tubo di Ranque-Hilsch, meglio conosciuto nelle applicazioni industriali come tubo Vortex, è un dispositivo che divide un flusso di aria compressa in entrata in due getti distinti, il primo caratterizzato da un delta t positivo e l’altro da un delta t negativo rispetto alla temperatura di ingresso del flusso principale. Il fenomeno alla base del tubo Vortex, nonostante sia stato ampiamente osservato e venga utilizzato in svariate applicazioni (principalmente industria, aeronautica e meteorologia) non è ancora spiegato dalla fisica in tutte le sue sfaccettature; un flusso d’aria compressa immesso tangenzialmente all’interno di una camera con certe caratteristiche geometriche collegata a due tubi giustamente dimensionati di cui uno con il flusso in uscita regolato da una valvola, assumendo un movimento vorticoso si scalda nella parte più vicina alla superficie del tubo e si raffredda nella parte più lontana; i due flussi prendono direzioni opposte e se ne può regolare il delta t regolando la valvola posta in uscita dal tubo che espelle il flusso caldo. Si parla di rapporto di freddo, in quanto il delta t generato è inversamente proporzionale all’entità del flusso. Le differenze di temperatura che si possono generare sono significative e vanno dai -40 °C ai 60 °C rispetto alla temperatura iniziale del flusso in entrata.
In aeronautica il fenomeno è studiato in quanto tende a verificarsi in corrispondenza delle ali degli aerei in volo, rischiando di causare pericolosi accumuli di ghiaccio; in meteorologia gli è imputata la formazione di grandine in alcune particolari condizioni di correnti ad alta quota.
In campo industriale i tubi vortex sono utilizzati da tempo e hanno trovato diverse applicazioni in cui riescono a dare un importante valore aggiunto: risultano particolarmente efficaci viste le performance, hanno il vantaggio di essere di semplicissima applicazione (collegati all’aria compressa funzionano immediatamente e devono solo essere opportunamente fissati e direzionati), sono privi di parti in movimento (non necessitano quindi di manutenzione) e non utilizzano corrente elettrica, risultando particolarmente appetibili in ambienti pericolosi o a contatto con zone umide; se l’applicazione ne consente l’utilizzo risultano anche decisamente convenienti dal punto di vista economico rispetto a generatori di freddo alimentati elettricamente come i condizionatori.
Tra le applicazioni troviamo:
- il raffreddamento degli utensili durante le lavorazioni meccaniche per aumentarne il ciclo di vita e ridurre o addirittura sostituire l’utilizzo di emulsioni, costose da acquistare e da smaltire in quanto inquinanti
- il raffreddamento di resine o colle applicate a caldo per velocizzare il processo di consolidamento e quindi la velocità complessiva di produzione
- il raffreddamento dei componenti all’interno dei quadri elettrici
I raffreddatori Serie VR (li trovate qui)da noi proposti risultano particolarmente performanti in ciascuna delle applicazioni elencate sopra e non solo. Oltre a performance eccellenti in comparazione agli altri prodotti sul mercato, sono stati progettati sia per essere proposti in configurazioni personalizzate ad hoc sulle esigenze del cliente (Simian Project fa di questo servizio uno dei punti di maggior forza) sia per essere accoppiati in un sistema brevettato con gli amplificatori di flusso serie AM; quest’ultimo sistema, applicato sia all’asportazione truciolo per coniugare il raffreddamento all’aspirazione dei particolati generati dal lavoro della macchina utensile sia al raffreddamento dei quadri elettrici per l’asportazione dell’aria calda e la generazione di moti convettivi che aumentano l’efficacia del raffreddamento, da risultati estremamente interessanti che hanno già trovato spazio in diverse realtà aziendali risolvendo problemi prima di allora mai affrontati in maniera risolutiva.