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涡流管是一种没有运动部件的能量分离装置,能够将高压气体分离成温度不同的冷热气流。由于没有运动部件所以具有操作简单,运行可靠,维护成本低等一系列优点,因此在很多领域有很广泛的应用。但是涡流管流量和效率较低,严重限制了涡流管的推广。虽然涡流管操作简便,但是其中发生的能量分离的机理却极其复杂,所以很多学者都对涡流管的能量分离的机理进行分析研究,但是没有一种精确的理论能完美解释涡流管能量分离的原因。本文主要从数值模拟和实验两方面研究涡流管的能量分离机理和结构特性,为提高涡流管的制冷效率,扩宽其应用领域打下坚