涡流管在网络上有很多人说它违背现代科技,甚至有人说它是麦克斯韦妖。在这里我就用分析软件来分析一下其工作状态下内部流场的状态,让诸位看官判断判断它是否违背现有的科学理论。
首先是模型准备,因为我手头上没有现成的涡流管产品,无法对其进行测绘。但是网络上有一些商家挂出了产品的规格尺寸图,也有一些基本结构原理图。由于本身结构简单,不难猜出其基本结构。于是我有了如下的草绘图。
![](https://wasteair-1303018391.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/SHSHCH%E6%B6%A1%E6%B5%81%E7%AE%A1%E8%8D%89%E7%BB%98%E5%9B%BE.jpg)
草绘图建模以后是这样的:
![](https://wasteair-1303018391.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/SHSHCH%E6%B6%A1%E6%B5%81%E7%AE%A1.jpg)
进口的布风装置是这样的:
![](https://wasteair-1303018391.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/SHSHCH%E6%B6%A1%E6%B5%81%E7%AE%A1%E8%BF%9B%E5%8F%A3%E5%B8%83%E9%A3%8E.jpg)
按理来说涡流管,导流槽应是对数螺线,这里我为了简化设计采用相切圆弧代替。
给入口施加一个0.5MPa的压力,内部就会产生涡流,经过计算其温度场分布如下:
![](https://wasteair-1303018391.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/SHSHCH%E7%AD%89%E8%BD%B4%E6%B5%8B%E6%B8%A9%E5%BA%A6%E5%9C%BA.jpg)
其流体速度场分布如下:
![](https://wasteair-1303018391.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/SHSHCH%E9%80%9F%E5%BA%A6%E5%9C%BA%E5%88%86%E5%B8%83.jpg)
流速迹线图如下:
![](https://wasteair-1303018391.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/SHSHCH%E8%BF%B9%E7%BA%BF%E5%9B%BE.gif)
证据都摆出来了,那么问题来了:1.为何大头端(冷气端)风速更高(风速甚至超过了1马赫)温度反而更低。2.我设置的大气温度是20℃的,热端温度加热是什么原理?有人说是摩擦,我将壁粗糙度设置为6.3微米得出的结论和光滑壁面几乎毫无差别,这是何故?3.还有一个理论是气体在压缩到常压是要体积膨胀,对外做功,自然是释放能量,这个能量只能是内能,故会导致整体温度下降。那这又如何解释热端升温的原理呢?为何速度更低的气流温度反而更高?