涡流管是怎么工作的？优质

涡流管：工作原理:涡流管是一个能将从喷嘴进入的空气分离成两个温度不同的气流的热工设备。从切线方向注射进入涡流管的压缩空气被分成比进入时温度一个较高一个较低的气流。用这种方法，热气流和冷气流只是被涡流管分离开而不是用附加的其他构件。表示一个逆流涡流管的内部结构和被指定的在涡流管中的流动行为。重要的是，因为在管道中涡流管没有其他的部件，所以对于两个不同温度的气流的分离只能通过流动动力的作用来实现。

在以前的研究中，涡流管表现出促进作用在冷空气，热空气，混合空气的分离上。在与其他的工业技术的比较上，涡流管的主要优点在于没有活动部件体积小，低成本，免费保修及有可调节的即可制冷制，这些优点激励了正在进行的对于这个简单设备的机械原理的研究，带着改善管道的工作状态管的压力梯度，气流的内部摩擦和涡流管中工作气流与内壁的摩擦，涡流管中的静止温度梯度和次要的环流与声气流。

详细的讨论和分析得出了上述假设。表示一个广泛被接受的关于涡流管中热环境的解释，这个解释在之前没有被提出来是因为涡流管中复杂的流动机械理论。最近，Liewetal.(2012)报道说在温度分离时由涡流产生的绝热性的压缩和膨胀提供了一个理论性的对于温度的预测，这是以现存的压力为基础做出的预测。然而，如同之前发表的文章中提到的，工作气流的压力不能被认作为温度上升的原因，因为在涡流管内部的压力总是低于入口的压力。这个理论(Xueetal.,2012)同其他理(Gao,2005;HartnettandEckert,1956;Lay,1959都被可测量的涡流管压力分配所证实。本论文阐述了一个对于涡流管中冷热流产生的新解释，这个解释是建立在局部停滞和由于发生在管道尾部的多向环流以及在注射嘴处的压力梯度的基础之上。在对之前假设(Xueetal.,2010)的反思中，这个解释第一次被提出来，并在多次的实验研究(Xueetal.,2011,2012,2013)中得到证实,是有对这个理论解释的细节描述，其理论是关于被涡流管中流动行为和流动性能的实验及研究证实并支持的。流动结构的可视化及气流驱动和水驱动的涡流管的高速构件的测量表示出调整过的流动结构使得气流按照温度被分成两股。对于其有效性的结论也被在管道冷端预测的温度下降和实验数据的相关性所证实在管道中做的能量分析也证明了在不同流动层次有可忽略的能量传输，这证明了外围流动的能量传输是导致温度上升的主要因素，即通过已调整的流动结构。涡流管的工作原理与已调整的机器原理有一定关系。同时，理论价值和研究必要的实验结果之间存在的重要相关性也证实了涡流管的工作原理。

涡旋管基于空气节流膨胀的工作原理，空气膨胀处于流动状态，救传热过程加快，冷却效果显著。涡旋管的结构原理主要由气体入口喷咀、圆柱筒、冷气取出节流孔、暖气出口流量调整阀等组成。涡旋管制冷原理：喷咀在节流孔周围形成了一个离心力场，压缩空气通过喷咀进入这个范围后，气体的旋转角动量随着向内运动而越来越大。然而由于气体的粘滞作用，致使所有气体以近似相同的角速度旋转，所以向中心扩散的气体要把动能传给外层空气而自己变冷，这样中心轴附近出现了低温区。外层旋转的气体由于吸收动能而速度增加，但沿管子流动时，由于湍流损失，其动能逐渐转化为热，造成了圆柱筒周边的气体为暖气。涡旋管的制冷过程为：将适当压力的压缩空气从气体入口喷咀沿切线方向向圆拄周内喷入，进入简内的气体一面作高速回旋运动、一面向暖气出口流量调整阀的方向进行。这时在圆注筒内由于离心力的作用，造成在沿圆往筒的周边压力升高，在中心轴附近压力降低。同时能量分配也伴随着进行，在圆柱简的周边处的气体为暖气，以涡流的方式向暖气出口处流去；而在令心轴附近是极低温的气体，与暖气的流向相反，逆流过中央部分，通过冷气取出节流孔流向外部。内暖气出口流量调整阀能方便地调整冷气的温度和流量。人工调节暖气出口流量调整阀的开度，实际上即控制方向相反的两股不同温度的涡旋气流的气量之比，可以使通过节流孔的气体温度大大低于进气的温度，且获得所需的冷气流量。

高压气体从喷嘴处进入，经喷嘴内膨胀加速后，以很高的速度沿切线方向进入涡流室，其转速可高达1.0×106RPM，气体形成涡流后，旋转前进，沿涡流管壁的气体与管壁发生摩擦，温度会迅速升高，一部分从涡流管的热端排出，其温度高于入口压缩气体的温度；一部分沿中心线返回，形成回流，这部分气体与贴近管壁的涡流反向而行，持续发生的热交换，使得其温度逐渐降低，形成冷气流，从涡流管冷端排出，这一现象即“涡流效应”。压缩气体在发生涡流效应的同时，其压力也会降低，其降低幅度与涡流管的结构特性相关。涡流管冷端气量与热端气量的百分比称为涡流管分离比，针对不同的应用，涡流管分离比可以通过调节阀进行调节。在普通的绝热膨胀过程中，因存在焦汤效应，压缩气体膨胀前后的温度关系

如下：TTJ=T0-△TTJ，其中T0为原始温度；TTJ为膨胀后的最终温度；△TTJ是汤焦效应降低的温度在压缩气体经过涡流过程后，最终温度分为冷（TC）、热（TH）两个不同。