vortex tube是什么意思，vortex tube的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
[制冷][热] 涡流管
例句
The flux through the wall of the vortex tube is zero by its definition.
根据涡管定义，穿过涡管管壁的涡量为零。
Vortex tube dust remover can apply in different size boiler and furnace to burn coal.
以涡流管组成的除尘器适应不同规模的燃煤锅炉及工业窑炉。
An experimental research on the performance of a small flow vortex tube is introduced.
本文用实验方法研究了小流量涡流管制冷的特性。
This paper present application of vortex tube as refrigerator in several different domain.
本文介绍涡流管制冷在各种不同领域内的应用。
The flow rule and energy separation phenomena happened in vortex tube are unconventionally complex.
发生在涡流管内的流动规律以及由此所产生的能量分离效应异常复杂。
专业解析
涡流管（Vortex Tube）是一种基于流体力学原理工作的机械装置，它能够将一股压缩气体流分离成温度不同的两股气流——一股显著变热，一股显著变冷，而无需使用任何活动部件或外部能量输入（电能或化学能）。其核心原理是兰克-希尔施效应（Ranque-Hilsch Effect）。
工作原理
- 压缩气体输入： 高压压缩气体（通常是空气，但也可以是其他气体如氮气）通过一个或多个切向喷嘴高速注入涡流管的圆柱形腔室。
- 涡旋形成： 切向注入的气体在腔室内形成高速旋转的涡流（Vortex），气体分子被强烈加速并沿腔室壁高速旋转前进。
- 能量分离： 在高速旋转的涡流中，动能分布不均：
- 外层气流： 靠近管壁的气体分子因摩擦和碰撞损失动能，导致温度升高，形成热端气流。
- 内层气流： 靠近旋转中心轴线（低压核心区）的气体分子动能较低，温度显著降低，形成冷端气流。
- 气流分离： 在涡流管的末端：
- 热端气流通过一个可调节的锥形阀（热端阀）排出。
- 冷端气流则通过位于涡流管中心轴线另一端的孔口排出。
- 温度控制： 通过调节热端阀的开度，可以改变冷、热两股气流的流量比例，从而控制冷气流的最终温度（开度越小，冷气流比例越小，温度越低；开度越大，冷气流比例越大，温度相对升高）和制冷量。
主要特点与应用
- 无运动部件： 结构极其简单、坚固耐用、免维护、寿命长。
- 即时制冷/制热： 通入压缩气体即可瞬间产生冷气和热气。
- 可靠性高： 无活动部件使其在恶劣环境（高温、高湿、粉尘、振动、爆炸性环境）下表现优异。
- 应用领域广泛：
- 局部冷却： 电子元件（如PLC、传感器、摄像头）、机械加工刀具（车刀、铣刀）、小型控制柜、焊接点、医疗设备（手术器械冷却）。
- 环境控制： 防护服冷却、安全头盔通风。
- 除湿： 冷却空气使其中的水分析出。
- 材料测试： 快速温度循环测试。
- 制热应用： 利用热端气流进行局部加热或干燥。
性能与限制
- 效率： 与传统制冷系统（如基于压缩机的制冷）相比，涡流管的能量效率通常较低，因为它需要消耗压缩空气的能量（而压缩空气本身是高品位能源）。
- 制冷能力： 制冷量相对较小，适用于小空间或点冷却。
- 噪音： 高速气流会产生显著噪音，通常需要安装消音器。
- 气源要求： 必须依赖清洁、干燥的压缩空气源。
历史背景
涡流管效应由法国物理学家乔治·兰克（George Ranque）于1931年发现，但当时并未引起广泛重视。后来，德国物理学家鲁道夫·希尔施（Rudolf Hilsch）在1945年对其进行了改进和推广，使其获得了实际应用，因此该效应被命名为兰克-希尔施效应。
权威参考资料
- NASA Technical Reports Server (NTRS): 美国国家航空航天局的技术报告库包含大量关于涡流管基础研究、性能分析和航天应用的详细技术文档和论文。例如，报告《Analysis of Vortex Tube Behavior》深入探讨了其物理机制。 https://ntrs.nasa.gov/ (搜索关键词 "Vortex Tube")
- ASHRAE Handbook - Fundamentals: 美国采暖、制冷与空调工程师学会（ASHRAE）的权威手册在其关于非传统制冷系统的章节中，对涡流管的工作原理和性能有标准化的描述和定义。 https://www.ashrae.org/
- EXAIR Corporation (应用与产品): 作为全球领先的涡流管制造商之一，EXAIR的网站提供了详尽的涡流管工作原理动画、应用案例、选型指南和技术白皮书，内容实用且基于大量工程实践。 https://www.exair.com/
- Hilsch, R. (1947). "The Use of the Expansion of Gases in a Centrifugal Field as Cooling Process". Review of Scientific Instruments: 希尔施发表的这篇经典论文是理解涡流管早期发展和理论的重要原始文献。 https://doi.org/10.1063/1.1740885 (可通过学术数据库如JSTOR, ScienceDirect等访问)
- 《Fluid Mechanics》教科书 (如 Frank M. White 著): 权威的流体力学教材通常在关于涡流流动或能量分离的章节中会介绍涡流管的基本原理，提供严谨的理论基础。
网络扩展资料
vortex tube（涡流管）是一种利用压缩空气产生冷热分离效应的装置，其核心原理基于流体动力学中的涡流现象。以下是详细解释：
一、基本定义
- 英文翻译：vortex tube在不同场景下可译为“涡流管”或“涡管”。
- 中文释义：通过输入压缩空气，利用内部能量转换，一端输出冷空气（最低可达-46℃），另一端输出热空气（最高达110℃）。
二、工作原理
- 压缩空气输入：压缩空气进入涡流管后，在涡流发生器中形成高速旋转的涡流（约1,000,000转/分钟）。
- 能量分离：
- 外层气流因离心作用摩擦管壁产生热量，形成热端（+110℃）。
- 内层气流因动能损失温度骤降，形成冷端（-40℃至-46℃）。
- 调节机制：热端通常配有手动阀门，通过调节冷热气流的比例控制温度。
三、应用场景
- 工业冷却：用于局部降温（如机床刀具冷却）或设备散热。
- 加热需求：热端可用于快速干燥或加热。
- 环保节能：无需电力或制冷剂，仅依赖压缩空气。
四、结构特点
- 组成：由圆柱形涡流发生器、冷热分离腔及调节阀构成。
- 别名：又称涡旋管、射流管、冷气发生器等。
五、补充说明
- 流体力学定义：在理论中，涡管指由闭合曲线涡线组成的管状面。
- 发音：英式/ˈvɔːteks tjuːb/，美式/ˈvɔːrteks tuːb/。
如需更技术性的参数（如流量、压力范围），可参考厂商资料。
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