熱力學第二定律告訴我們，孤立系統的熵永不減小，這個世界總會朝著無序的混亂方向發展。90多年前的1931年，法國冶金師喬治·蘭克也正在和我一樣被這個熵增的世界困擾。

但他突然有一天，在分離瓦斯時，意外發現流體流過分離器后，居然一邊是高溫，一邊是低溫。冷熱流體混合的熵增很正常，但這個變化卻是反向的，而且這小管子里沒有任何電機等能量源，卻讓流體自動分離成高低溫2股氣體，簡直如同麥克斯韋妖啊，麥克斯韋妖要是不知道是啥，就自己查一下哈。

然后這根妖孽管子叱咤人類文明100余年，就跟機翼升力一樣，到現在人們也沒太搞明白是咋回事兒。看它外形，就像個三通一樣，空氣從中間進，兩邊出。但和三通比，有2個區別，第一，空氣進入必須是旋轉的，可以用偏心的入口或導流槽實現。第二，一個出口中間有一塊兒遮擋物。

雖然現在沒有一種理論能把它解釋得讓所有人信服，但俗話說得好，沒有1種理論，就有6種理論。我查了哈佛呀，浙大呀古往今來的一些研究吧，大概總結為：壓力梯度理論、動量傳遞理論、溫度梯度理論、聲流理論、二次熱流泵理論等等。

當然著重說說我比較偏向的一個理論：

一股高速氣體流入，在管子里被迫旋轉起來，速度不會驟變，所以里圈的氣體，開始轉時線速度和外邊差不多的話，角速度就是大的。

還記得我之前視頻中說的流體有粘性，粘性意思就是快的粒子會帶動慢的粒子，

所以里圈氣體就帶動外邊的氣體更快的轉，同時自己減速，這就是一個很神奇的事兒啊，就是明明我的實際速度小，但因為我轉的圈兒小，我就能帶動外圈角速度雖然比我低，但實際速度更大的粒子以更快的速度運動，多神奇。而宏觀上表現的溫度和分子實際運動速度相關，也就是和線速度相關，所以外邊的溫度就高，里邊兒的溫度就低，

而我們通過一塊兒這樣的遮擋物讓里面的低溫氣體折返，從另一個方向流出去，就實現冷熱氣的分離。

當然這個理論也可能是錯的，屏幕前誰想明白了，歡迎批評，我會虛心接受。

其實想想人類沒解釋清楚也正常，現在面對湍流還一頭霧水呢，更何況這種高速旋轉且融合了熱交換的復雜流動。但好在還有句俗話說得好，理論解不解釋，不耽誤工程使用。現象確定是這個現象就行了。下面我們就用仿真和實驗驗證一下，是否是這個神奇的溫度分離現象。

先看AICFD仿真結果：渦流管入口設置為壓力入口，3個大氣壓，溫度300K。計算后能看到管內空氣的螺旋流動，兩邊的出口能明顯看到溫度差異。冷熱氣體相差28度，

和預想的溫度不太一樣，感覺都有點低，不知是不是設置問題，自己沒檢查出來，回頭把模型放評論區，感興趣的同學可以幫我復現一下，找找原因。

但至少這個仿真驗證了渦流管著實可以冷熱氣分離，接下來就是激動人心的實驗，渦流管有了，需要給它通高壓高速的氣體，這氣兒上哪兒找呢？

于是，我來到了自助洗車店，記得這里有沖水漬用的高壓空氣。先用溫度計測一下高壓空氣的溫度，是21度。接上高壓空氣，低溫出口的溫度是-4度。

這個實驗超出我預期，沒想到低溫一側真的可以這么低，這活活一個急速制冷器啊！而且這鐵管子結構這么簡單，非常結實，能做到一管傳三代，人走管還在，基本沒有用壞的可能性，制冷效果還這么好，它怎不取代空調呢？

這就得說渦流管可能就穩定可靠這一個優點了，剛才實驗過程大家也看到了，噪音特別大，而且需要高壓空氣。

所以適合用它制冷的場景，往往是那種恰好本來有高壓空氣的場景，比如化工廠，食品廠，以及飛機發動機的部件冷卻。如果本來沒有高壓氣，單獨為了渦流管去買壓縮機制造高壓空氣的話，有點像是為了醋包餃子，不太劃算。和冰箱空調比，制冷效率還是有很大差距的。

好了，關于渦流管就說到這兒啦。如果你感興趣的話，可以網上買個試試，洗車的時候熱了，恰好那兒有高壓氣，咱接上管子，就可以自己涼快兒涼快兒了。那咱下期見啦~拜拜