Эффект Ранка. Устройства на эффекте РанкаСуть эффекта РанкаТаким образом, при движении потока газа или жидкости по плавно поворачивающей трубе у её внешней стенки образуется область повышенного давления и температуры, а у внутренней (либо в центре полости, если газ закручен по поверхности цилиндрического сосуда) — область пониженной температуры и давления. Это достаточно хорошо известное явление называется
эффектом Ранка по имени открывшего его в 1931 г. французского инженера Жозефа Ранка (G.J.Ranque, иногда пишут «Ранке»), или
эффектом Ранка-Хилша (немец Robert Hilsh продолжил исследование этого эффекта во второй половине 1940-х годов и улучшил эффективность вихревой трубы Ранка). Конструкции, использующие эффект Ранка, представляют собой разновидность теплового насоса, энергия для функционирования которого берётся от нагнетателя, создающего поток рабочего тела на входе трубы.
Эффект Ранка проявляется как для потока газа, так и для потока жидкости, которая, как известно, является практически несжимаемой и потому первый фактор (адиабатическое сжатие / расширение) к ней практически неприменим. Тем не менее, в случае жидкости эффект Ранка обычно выражен значительно слабее — очевидно, по той причине, что там работает только второй из рассмотренных факторов, да и практическое отсутствие свободного пробега частиц затрудняет его проявление.
Парадоксальность эффекта Ранка заключается в том, что центробежные силы во вращающемся потоке направлены наружу. Как известно, более тёплые слои газа или жидкости должны подниматься вверх, а в случае цетробежных сил — стремиться к центру, более холодные имеют большую плотность и, соответственно, должны стремиться к периферии. Между тем при большой скорости вращающегося потока всё происходит с точностью до наоборот!
