涡流管是一种简单的、能够导致能量分离的装置.它结构简单、操作简易.但是管内发生能量分离的机理却非常复杂.它由喷嘴、涡流室、分离冷孔板、热阀以及冷热两端管组成,没有任何运动部件.该文的目的是通过调节涡流管的各种参数,如进口温度、进口压力、冷流率、喷嘴结构和空气湿度等,来对涡流管能量分离进行深入研究.我们搭建了包括各种实验部件和实验测量系统在内的能量分离实验台,实验是在一定进口压力、进口温度和体积流量的条件下进行的.在论文中对涡流管的结构设计进行了详细的描述,其目的是为了在不久的将来能使之在工业中投入使用.在该研究中,我们把压缩空气作为工作介质,来进行涡流管能量分离性能的实验研究.根据实验结果,对涡流管能量分离效应的影响作出了详细的理论分析和实验验证,得出如下一些结论:进口压力是影响涡流管能量分离性能的重要因素之一.在入口压力从Pi=0.25MPa到Pi=0.70MPa过程中,随着入口压力的升高,涡流管能量分离非常显著,但是随着入口压力的升高,能量分离的趋势却在减缓.冷流率也是影响涡流管能量分离性能的重要因素之一.在其它参数一定的情况下,可以通过调节冷流率来改变涡流管的性能指标,为涡流管的实际应用提供了一定的参考数据.喷嘴结构对涡流管性能指标具有重大影响.在该实验范围内,对七种形状和尺寸的喷嘴进行了实验,从实验结果来看四个流道均匀布置的喷嘴具有最佳的效果.进口温度、空气湿度和分离冷孔板直径对涡流管能量分离性能也有一定的影响.最后,对涡流管进一步的研究提出一些设想,并对涡流管的应用前景进行了展望.