vortex tube是什麼意思，vortex tube的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
[制冷][熱] 渦流管
例句
The flux through the wall of the vortex tube is zero by its definition.
根據渦管定義，穿過渦管管壁的渦量為零。
Vortex tube dust remover can apply in different size boiler and furnace to burn coal.
以渦流管組成的除塵器適應不同規模的燃煤鍋爐及工業窯爐。
An experimental research on the performance of a small flow vortex tube is introduced.
本文用實驗方法研究了小流量渦流管制冷的特性。
This paper present application of vortex tube as refrigerator in several different domain.
本文介紹渦流管制冷在各種不同領域内的應用。
The flow rule and energy separation phenomena happened in vortex tube are unconventionally complex.
發生在渦流管内的流動規律以及由此所産生的能量分離效應異常複雜。
專業解析
渦流管（Vortex Tube）是一種基于流體力學原理工作的機械裝置，它能夠将一股壓縮氣體流分離成溫度不同的兩股氣流——一股顯著變熱，一股顯著變冷，而無需使用任何活動部件或外部能量輸入（電能或化學能）。其核心原理是蘭克-希爾施效應（Ranque-Hilsch Effect）。
工作原理
- 壓縮氣體輸入： 高壓壓縮氣體（通常是空氣，但也可以是其他氣體如氮氣）通過一個或多個切向噴嘴高速注入渦流管的圓柱形腔室。
- 渦旋形成： 切向注入的氣體在腔室内形成高速旋轉的渦流（Vortex），氣體分子被強烈加速并沿腔室壁高速旋轉前進。
- 能量分離： 在高速旋轉的渦流中，動能分布不均：
- 外層氣流： 靠近管壁的氣體分子因摩擦和碰撞損失動能，導緻溫度升高，形成熱端氣流。
- 内層氣流： 靠近旋轉中心軸線（低壓核心區）的氣體分子動能較低，溫度顯著降低，形成冷端氣流。
- 氣流分離： 在渦流管的末端：
- 熱端氣流通過一個可調節的錐形閥（熱端閥）排出。
- 冷端氣流則通過位于渦流管中心軸線另一端的孔口排出。
- 溫度控制： 通過調節熱端閥的開度，可以改變冷、熱兩股氣流的流量比例，從而控制冷氣流的最終溫度（開度越小，冷氣流比例越小，溫度越低；開度越大，冷氣流比例越大，溫度相對升高）和制冷量。
主要特點與應用
- 無運動部件： 結構極其簡單、堅固耐用、免維護、壽命長。
- 即時制冷/制熱： 通入壓縮氣體即可瞬間産生冷氣和熱氣。
- 可靠性高： 無活動部件使其在惡劣環境（高溫、高濕、粉塵、振動、爆炸性環境）下表現優異。
- 應用領域廣泛：
- 局部冷卻： 電子元件（如PLC、傳感器、攝像頭）、機械加工刀具（車刀、銑刀）、小型控制櫃、焊接點、醫療設備（手術器械冷卻）。
- 環境控制： 防護服冷卻、安全頭盔通風。
- 除濕： 冷卻空氣使其中的水分析出。
- 材料測試： 快速溫度循環測試。
- 制熱應用： 利用熱端氣流進行局部加熱或幹燥。
性能與限制
- 效率： 與傳統制冷系統（如基于壓縮機的制冷）相比，渦流管的能量效率通常較低，因為它需要消耗壓縮空氣的能量（而壓縮空氣本身是高品位能源）。
- 制冷能力： 制冷量相對較小，適用于小空間或點冷卻。
- 噪音： 高速氣流會産生顯著噪音，通常需要安裝消音器。
- 氣源要求： 必須依賴清潔、幹燥的壓縮空氣源。
曆史背景
渦流管效應由法國物理學家喬治·蘭克（George Ranque）于1931年發現，但當時并未引起廣泛重視。後來，德國物理學家魯道夫·希爾施（Rudolf Hilsch）在1945年對其進行了改進和推廣，使其獲得了實際應用，因此該效應被命名為蘭克-希爾施效應。
權威參考資料
- NASA Technical Reports Server (NTRS): 美國國家航空航天局的技術報告庫包含大量關于渦流管基礎研究、性能分析和航天應用的詳細技術文檔和論文。例如，報告《Analysis of Vortex Tube Behavior》深入探讨了其物理機制。 https://ntrs.nasa.gov/ (搜索關鍵詞 "Vortex Tube")
- ASHRAE Handbook - Fundamentals: 美國采暖、制冷與空調工程師學會（ASHRAE）的權威手冊在其關于非傳統制冷系統的章節中，對渦流管的工作原理和性能有标準化的描述和定義。 https://www.ashrae.org/
- EXAIR Corporation (應用與産品): 作為全球領先的渦流管制造商之一，EXAIR的網站提供了詳盡的渦流管工作原理動畫、應用案例、選型指南和技術白皮書，内容實用且基于大量工程實踐。 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: 希爾施發表的這篇經典論文是理解渦流管早期發展和理論的重要原始文獻。 https://doi.org/10.1063/1.1740885 (可通過學術數據庫如JSTOR, ScienceDirect等訪問)
- 《Fluid Mechanics》教科書 (如 Frank M. White 著): 權威的流體力學教材通常在關于渦流流動或能量分離的章節中會介紹渦流管的基本原理，提供嚴謹的理論基礎。
網絡擴展資料
vortex tube（渦流管）是一種利用壓縮空氣産生冷熱分離效應的裝置，其核心原理基于流體動力學中的渦流現象。以下是詳細解釋：
一、基本定義
- 英文翻譯：vortex tube在不同場景下可譯為“渦流管”或“渦管”。
- 中文釋義：通過輸入壓縮空氣，利用内部能量轉換，一端輸出冷空氣（最低可達-46℃），另一端輸出熱空氣（最高達110℃）。
二、工作原理
- 壓縮空氣輸入：壓縮空氣進入渦流管後，在渦流發生器中形成高速旋轉的渦流（約1,000,000轉/分鐘）。
- 能量分離：
- 外層氣流因離心作用摩擦管壁産生熱量，形成熱端（+110℃）。
- 内層氣流因動能損失溫度驟降，形成冷端（-40℃至-46℃）。
- 調節機制：熱端通常配有手動閥門，通過調節冷熱氣流的比例控制溫度。
三、應用場景
- 工業冷卻：用于局部降溫（如機床刀具冷卻）或設備散熱。
- 加熱需求：熱端可用于快速幹燥或加熱。
- 環保節能：無需電力或制冷劑，僅依賴壓縮空氣。
四、結構特點
- 組成：由圓柱形渦流發生器、冷熱分離腔及調節閥構成。
- 别名：又稱渦旋管、射流管、冷氣發生器等。
五、補充說明
- 流體力學定義：在理論中，渦管指由閉合曲線渦線組成的管狀面。
- 發音：英式/ˈvɔːteks tjuːb/，美式/ˈvɔːrteks tuːb/。
如需更技術性的參數（如流量、壓力範圍），可參考廠商資料。
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