一个构造很简单的管子,就可以将吹进去的空气自动分成冷空气和热空气出来,是不是很奇妙?
这种管子叫做涡流管,也叫制冷管,构造并不复杂,如果你动手能力强,完全可以DIY做一个。
可能有人会问这种管子分出来的冷热空气区别明显吗?如果你做的效果足够好,空气又足够干燥,那么出来的冷空气可以达到-46℃,热端出来的风温度可达127℃,冷热空气差异非常大。
涡流管没有运动部件,也没有电子部件,不需要维护,而且节能环保,造价低廉等,使得它在工业中很常用。价格也不贵,不想自己动手的朋友完全可以买一根体验一下。
市面上的成品大多数不锈钢的,如果自己做,可以用PVC管材质,教程网上搜索就有。
虽然这种管子现实中很常见,但是要说到原理,就很少人能说清楚了,以下是目前的主流解释。
涡流管主要由喷嘴、涡流室、分离孔板和冷热两端管所组成,空气从进气口以切线的形式进入管子内,然后以螺旋的方式在管子内旋转前进。
在管子内高速旋转的时候,气体经涡流会分离成两部分。管子中心部分空气由于旋转角速度大,与外层空气摩擦,并将能量传递给外层空气,从而使得自己能量减弱、速度变慢、温度降低。
靠近管壁部分空气不但得到中心部分空气的能量,而且还会与管壁摩擦,使得温度继续升高,速度增加,从而变成热空气喷出。
中心温度低的空气在与热空气一同前进时,会被管子中设置的涡流挡块挡住,然后就反弹转向,从另一出口流出,从而实现冷热空气分离。
以上这些是在宏观层对涡流管的解释,也不知道是不是完全正确的。我们知道,世界的本质其实就是由各种微小颗粒组成,在微观世界是没有温度概念的,温度只是人类对宏观世界的定义。
在微观世界中,有的只是处于各种有规律、无规律运动的分子,运动速度快慢不一。它们运动越快,在宏观世界反映就是温度越高,相反分子运动越慢就是温度越低。
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,神奇的涡流管并不是麦克斯韦妖,它还是要消耗能量的,它的初始能量来自空压机赋予的压力。
也有人想,如此构造简单、无需维修,而且几乎不会坏的制冷工具,是否可以用来替代空调呢?
想法很好,但现实很骨感,目前涡流管制冷效率低,而且需要空压机这种大噪声设备,不但经济不划算,而且噪音更是无法忍受。
或许在未来,这种简单而神奇的管子能给人类创造奇迹。
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