一個構造很簡單的管子,就可以將吹進去的空氣自動分成冷空氣和熱空氣出來,是不是很奇妙?
這種管子叫做渦流管,也叫製冷管,構造並不複雜,如果你動手能力強,完全可以DIY做一個。
可能有人會問這種管子分出來的冷熱空氣區別明顯嗎?如果你做的效果足夠好,空氣又足夠乾燥,那麼出來的冷空氣可以達到-46℃,熱端出來的風溫度可達127℃,冷熱空氣差異非常大。
渦流管沒有運動部件,也沒有電子部件,不需要維護,而且節能環保,造價低廉等,使得它在工業中很常用。價格也不貴,不想自己動手的朋友完全可以買一根體驗一下。
渦流管
市面上的成品大多數不鏽鋼的,如果自己做,可以用PVC管進行,教程網上搜索就有。
雖然這種管子現實中很常見,但是要說到原理,就很少人能說清楚了,以下是目前的主流解釋。
渦流管主要由噴嘴、渦流室、分離孔板和冷熱兩端管所組成,空氣從進氣口以切線的形式進入管子內,然後以螺旋的方式在管子內旋轉前進。
在管子內高速旋轉的時候,氣體經渦流會分離成兩部分。管子中心部分空氣由於旋轉角速度大,與外層空氣摩擦,並將能量傳遞給外層空氣,從而使得自己能量減弱、速度變慢、溫度降低。
靠近管壁部分空氣不但得到中心部分空氣的能量,而且還會與管壁摩擦,使得溫度繼續升高,速度增加,從而變成熱空氣噴出。
中心溫度低的空氣在於熱空氣一同前進時,會被管子中設定的渦流擋塊住,然後就反彈轉向,從另一出口流出,從而實現冷熱空氣分離。
渦流管原理
以上這些是在宏觀層對渦流管的解釋,也不知道是不是完全正確的。我們知道,世界的本質其實就是由各種微小顆粒組成,在微觀世界是沒有溫度概念的,溫度只是人類對宏觀世界的定義。
在微觀世界中,有的只是處於各種有規律、無規律運動的分子,運動速度快慢不一。它們運動越快,在宏觀世界反應就是溫度越高,相反分子運動越慢就是溫度越低。
空氣分子以切線方式進入渦流管以後,由於角動量的存在,運動快的分子就會跑到外面(靠近管壁),而運動慢的分子就聚集在管中間位置,所謂的冷熱空氣就這樣被分離出來了。
當然,神奇的渦流管並不是麥克斯韋妖,它還是要消耗能量的,它的初始能量來自空壓機賦予的壓力。
麥克斯韋妖的設想
也有人想,如此構造簡單、無需維修,而且幾乎不會壞的製冷工具,是否可以用來替代空調呢?
想法很好,但現實很骨感,目前渦流管制冷效率低,而且需要空壓機這種大噪聲裝置,不但經濟不划算,而且噪音更是無法忍受。
或許在未來,這種簡單而神奇的管子能給人類創造奇蹟。