Vorteks tüpleri, hareketli aksamı ve basınçlı gaz dışında enerji girdisi olmayan basit bir sıcaklık ayrıştırma cihazı olup, çalışılan gaz sıcak ve soğuk olmak üzere iki farklı sıcaklık profiline ayrılmakta ve tüpten tahliye edilmektedir.
Literatürde vorteks tüpü üzerine gerçekleştirilen çalışmalarda genellikle tüp geometrisi ve giriş basıncı gibi proses şartlarının incelenmesine karşın vorteks tüpü yüzeylerinden olan ısı transferinin tüp performansı üzerindeki etkisine yönelik sınırlı sayıda bilgi bulunmaktadır.
Bu çalışmada, karşıt akışlı bir vorteks tüpünün soğutma performansı hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) yöntemi kullanılarak incelenmiştir. ANSYS FLUENT paket programı ile gerçekleştirilen 3 boyutlu sayısal analizlerde standart k–ε türbülans modeli kullanılmış, literatürde yer alan deneysel çalışmalar ile uyumlu sonuçlar elde edilmiştir.
Giriş sıcaklığı, giriş debisi ve soğuk çıkış/tüp çapı (Dc/D) oranının yanı sıra, tüp yüzeyinden olan ısı transferinin soğutma performansı üzerindeki etkisi de incelenmiş; soğuk çıkış sıcaklık farkının yüksek olması için giriş sıcaklığı, debisi ve tüp yüzeyinden çevreye olan ısı transferinin yüksek, Dc/D oranının ise düşük olması gerektiği tespit edilmiştir.
Bu çalışma ile elde edilen sonuçlar, gelecek dönemdeki vorteks tüpü araştırmalarında kullanılarak daha verimli vorteks tüplerinin imal edilmesine ve kullanım alanının yaygınlaşmasına katkıda bulunabilir. Daha verimli vorteks tüplerinin geliştirilmesiyle, bu cihazların sanayi uygulamalarında kullanılması daha ekonomik hale gelecektir.