涡流管制冷原理是什么？

压缩冷却后的气体进入喷嘴，在喷嘴内膨胀并加速至音速，从切线方向喷入涡流室，形成自由涡流。自由旋涡的旋转角速度随着接近中心而增加。由于角速度不同，自由旋涡各层之间存在摩擦。中心的气流角速度最高，摩擦导致能量传递给外层角速度较低的气流。中间层的气流损失能量，动能低，所以速度和温度降低。通过涡流管中心的孔板从一端引出，获得制冷所需的冷气流。外层的气流获得动量，动能增加。同时与涡轮管壁摩擦，将一部分动能转化为热能，通过控制阀从涡流管的另一端导出，形成热气流。通过控制控制阀，可以调节冷气流和热气流的流速和温度。

涡流管冷却技术进气压力必须7bar。7bar 大概可以降低70°，这时候实际应用可能才有意义，而且此时相比其他制冷方式要更合适一点点。

以绝对压力2bar膨胀到环境压力1bar计算，如果是绝热膨胀，静温下降也才30度左右，如果用涡流管，大概冷流取40%，热流取60%时，冷流温度最低，才降低10度左右，不如采用别的制冷方式了，比如半导体，也是无可动部件的。

涡流管制冷由喷嘴、涡流室、分离孔板、管子和控制阀组成。涡流室居中，将管子分为冷、热两端。喷嘴沿涡流室切向布置，即引导高压气流切线方向进入涡流室。孔板在涡流室与冷管子之间，热端管子出口处安装了控制阀。

相关信息

经过压缩并冷却到常温的气体进入喷嘴，在喷嘴中膨胀并加速到音速，从切线方向射入涡流室，形成自由涡流。自由涡流的旋转角速度愈靠近中心愈大，由于角速度不同，在自由涡流的层与层之间就产生了摩擦。

中心部分的气流角速度最大，摩擦结果是将能量传递给外层角速度较低的气流，中心层部分的气流失去能量，动能低，速度降低，温度降低，通过涡流管中心的孔板从一端引出，得到制冷需要的冷气流。

而外层部分的气流获得动量，动能增加，同时又与涡轮管壁摩擦，将部分动能转换成热能，从涡流管的另一端通过控制阀被引出，形成热气流。可以通过控制控制阀，调节冷热两股气流的流量和温度。

以上内容参考：百度百科-涡流管制冷

优点：无动件、高可靠性、轻便、制造方便、无制冷剂。

缺点：制冷效率低、依赖高噪声大功率的空气压缩机。

涡流管分为最大制冷量和最低冷却温度两种规格，实验用的话选用埃-泰-克最低冷却温度的就可以，工业一般选用最大制冷量的。

能产生高达2500 Btu/H (630 Kcal/H)制冷量，仅用手动旋钮和温度计来调节冷气出口温度。如果压缩空气的入口压力和温度保持不变，涡流管的出口温度将保持在±1 °F (±0.6°C)的范围内持续不变。

涡流管工作原理

经过压缩并冷却到常温的气体进入喷嘴，在喷嘴中膨胀并加速到音速，从切线方向射入涡流室，形成自由涡流。自由涡流的旋转角速度愈靠近中心愈大，由于角速度不同，在自由涡流的层与层之间就产生了摩擦。

中心部分的气流角速度最大，摩擦结果是将能量传递给外层角速度较低的气流，中心层部分的气流失去能量，动能低，速度降低，温度降低，通过涡流管中心的孔板从一端引出，得到制冷需要的冷气流。

以上内容参考：百度百科-涡流管制冷

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