鉴于当前不同材料对涡流管内部流动特性的影响机制尚不清晰,采用CFD仿真研究5种涡流管管材(铜、铝、钢、PVC、木)对涡流管能量分离效应的影响。选用压缩空气作为工质,设置入口压力为0.1~0.5 MPa,冷流率为0.1,涡流管的L/D=16,采用Standardκ-ε模型对涡流管内的气体流动进行稳态数值模拟,获得不同材料、不同压力和不同粗糙度下的速度、压力及温度变化趋势。结果表明金属材料的涡流管比非金属具有更高的温度梯度,且金属材料性能优于非金属材料,其性能由高到低依次为铜、铝、钢、PVC、木;粗糙度升高,涡流管的制热性能增加,但制冷性能降低。

介绍了一种新型湿空气除湿装置的基本结构和除湿机理,并且通过实验研究得出了影响其除湿性能的主要因素,找到了该除湿装置设计与进一步改进的关键,为该新型除湿装置除湿性能的进一步改善提供了理论依据.

对涡流管制冷本质并进行相关的试验研究，进行理论分析，以及对四流道喷嘴涡流管的速度和温度分布进行数值模拟，结果表明：涡流管内实际流场由轴向，径向和漩涡运动组成，其流动形态在轴向上为阿基米德螺线，在横截面上为强制涡一自由涡的模型；管内流体能量的分离主要发生在涡流室区域附近，且气体从喷嘴出来后有少量直接进入冷端孔与冷气流混合，从而影响涡流管制冷效率。

以常温定压下的压缩空气为介质，对不同流道数目和轨迹的涡流管喷嘴内的温度分布及能量分离特性进行了实验研究，得到涡流管内的温度分布及制冷能力曲线；实验结果表明：在常温和入口气流压力为0．7MPa下，4流道喷嘴制冷效应最佳，6流道喷嘴的制冷效应最差，3流道、5流道喷嘴的制冷效应介于两者之间；3种型线中阿基米德螺线喷嘴的制冷效应最好。实验发现涡流管内0．7R处存在着一个冷热两股气流的分割面，界面以内是冷气流，界面以外是热气流。

通过大量试验并结合参考文献资料进行了分析，认为涡流管温度分离模型为：压缩气体经喷嘴进入涡流室后分为三种流动情况，外旋流压缩，中间分界面，内旋流膨胀过程。内旋流膨胀是涡流管制冷的原因，而热管的热传递是涡流管主要的能量。