一根结构简单的管子 , 能自动将吹入的空气分成冷空气和热空气 , 不是很奇妙吗?
这种管子叫涡流管 , 也叫制冷管 , 结构不复杂 。如果动手能力强 , 可以DIY做一个 。
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DIY涡流管
有人可能会问 , 这种管道的冷热空气有明显的区别吗?如果你做得足够好 , 空气足够干燥 , 那么冷空气就可以实现-46℃ , 热端风温可达127℃ , 冷热空气差异非常大 。
涡流管没有运动部件或电子部件 , 不需要维护 , 节能环保 , 成本低 , 在工业中非常常用 。价格不贵 , 不想自己做的朋友可以买一个体验 。
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涡流管
市场上的成品大多是不锈钢的 。如果你自己做 , 你可以用它们PVC管材 , 教程网上搜索 。
虽然这种管道在现实中很常见 , 但很少有人能说清楚原理 。以下是目前的主流解释 。
涡流管主要由喷嘴、涡流室、分离孔板和冷热管组成 。空气以切线的形式从进气口进入管道 , 然后螺旋向前旋转 。
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涡流管原理示意
当管道高速旋转时 , 气体通过涡流分为两部分 。管道中心的一些空气与外部空气摩擦 , 并将能量传递给外部空气 , 从而削弱能量、速度和温度 。
靠近管壁的空气不仅能获得中心空气的能量 , 还会与管壁摩擦 , 使温度继续升高 , 增加速度 , 从而形成热空气喷射 。
当中心温度较低的空气与热空气一起前进时 , 会被管道中设置的涡流挡块堵塞 , 然后反弹并从另一个出口流出 , 从而实现冷热空气的分离 。
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涡流管原理
以上是对涡流管在宏观层的解释 , 我不知道它是否完全正确 。我们知道 , 世界的本质实际上是由各种小颗粒组成的 , 在微观世界中没有温度的概念 , 温度只是人类对宏观世界的定义 。
在微观世界中 , 只有各种有规律、不规律的运动分子 , 运动速度不同 。它们运动得越快 , 在宏观世界中反映出温度越高 , 分子运动得越慢 , 温度就越低 。
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空气分子以切线方式进入涡流管以后 , 由于角动量的存在 , 运动快的分子就会跑到外面(靠近管壁) , 而运动慢的分子就聚集在管中间位置 , 所谓的冷热空气就这样被分离出来了 。
当然 , 神奇的涡流管不是麦克斯韦妖 , 它仍然需要消耗能量 , 它的初始能量来自空气压缩机的压力 。
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麦克斯韦妖的想法
也有人认为 , 这种结构简单、不需要维修、几乎不坏的制冷工具能用来代替空调吗?
想法很好 , 但现实很骨感 。目前涡流管制冷效率低 , 需要空压机等大噪声设备 , 既经济又不划算 , 噪音难以忍受 。
【还有必要使用空调吗 空调有没有必要】也许在未来 , 这种简单而神奇的管道可以为人类创造奇迹 。
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