渦流管製冷是一種借助渦流管的作用使高速氣流產生漩渦分離出冷、熱兩股氣流，利用冷（lěng）氣流而獲得（dé）製冷方（fāng）法。
Ranque是研究（jiū）渦流管的（de）第一人，在他早期研究過程中，他認為內旋氣體流的絕熱膨脹過程和外旋氣流的絕熱壓縮過程是產（chǎn）生渦流管產生能量分離效應的根本原因。Hilsch認（rèn）為產生渦流管能量分離（lí）的原因還應該包括外旋氣（qì）流層之間的粘性摩擦效應（yīng）。渦流管沒有任何可移動的部件，啟動時間短，結（jié）構簡（jiǎn）單，隻需壓縮（suō）空氣即可，使其在有（yǒu）特殊要求冷卻或製熱需求的領域，有著極為廣泛的應（yīng）用前景。其中不（bú）是由電帶動，而是（shì）壓縮氣體帶動的工作特點尤其（qí）適用（yòng）於礦井。目前我國（guó）煤炭礦井熱（rè）害日益突出，渦流管（guǎn）製冷係統配合井下的氣動風機能為（wéi）井下局部降溫多提（tí）供一個選擇（zé）。有企業的礦（kuàng）用氣動風機（jī）由（yóu）井下0.6MPa的（de）壓縮空氣驅動。氣動風機氣馬達所需的工作（zuò）壓力為0.2 MPa，目前0.6 ～0.2MPa的降壓由（yóu）降壓閥控製，如果將這部分壓力用於（yú）製冷能（néng）獲（huò）得一舉兩（liǎng）得的效果。充分地認識渦流管（guǎn）內部流場以及其溫度場，對於揭示渦流管內部的深層物理機製具有十分重（chóng）要的意義。但是渦流管內部的能量分離現象（xiàng）則極為複雜，至今仍沒有一種精確的理論（lùn）能夠解釋其能量分離機製。理論分（fèn）析是必要的，近年來，計算（suàn）流體（tǐ）力學已廣泛應用於各種流場和溫度場的數值模擬，利用數值模（mó）擬方法可以更加係統深入地研究（jiū）渦流管（guǎn）中的複雜流動和（hé）能量（liàng）分離效應。渦流管（guǎn）主要由（yóu）由噴（pēn）嘴、渦流室、冷端管、熱端（duān）管及熱端（duān）調節閥（fá）組成(如圖1所示)。其製冷過程溫熵圖如圖2所（suǒ）示。圖中（zhōng）p0、p1、p2分別為環境大氣（qì）壓、噴（pēn）嘴出口壓力、空壓機出口壓力，ΔT1為實際溫降，ΔT2為理論最大溫降。1－2－3－4－1為理（lǐ）想渦流管的製冷循環，其麵積為（wéi）理想渦流管製（zhì）冷量，環（huán）境空氣進入（rù）空氣（qì）壓縮機等溫壓縮，後經噴嘴的節流過程，進入渦流管絕熱（rè）膨（péng）脹（zhàng），最終排出冷熱端（duān）管。圖中2－3'為實際噴嘴節流降溫過程，過程中摩擦等損失使焓值增加，3'－4'為實際渦流（liú）室中氣體膨脹降溫（wēn）過程（chéng），其膨脹效率介於絕熱膨脹（zhàng）與絕熱放氣之間，焓減小一部分轉化為氣體的推動功，因而其製（zhì）冷效率總是比理（lǐ）想節流的等焓過程高。1－2－3'－4'－1為（wéi）實際渦流管製冷循環，其麵積為實際渦流管（guǎn）製（zhì）冷量。2－5為等焓線，1－2－5過程為單（dān）一利用空氣壓縮機（jī）出口（kǒu）氣（qì）體進行節流製（zhì）冷循環的製冷量。從圖（tú）可以發現理想及實際渦流管總的製冷量總是比單一運用節流效（xiào）應製冷的製冷效率高（gāo）。常用氣體是空氣、二氧化碳、氮氣等。高（gāo）壓氣體為常（cháng）溫時，冷氣流的溫度可以達到-10~-50°C，熱氣流的溫度達到100~130°C。產生的冷氣最低可達到零下46℃，並（bìng）且沒有運動的部件2.溫度從-50°F to 到260°F (-46° to+127℃)3.流量速率從（cóng）1 到 100 SCFM (28 to 4248 SLPM)4.製冷量最大可以達到6000 Btu/hr. (1512 Kcal / hr.)5.采用高強度的不鏽鋼材質製造，抗腐蝕，抗氧化，抗（kàng）高溫8.產冷氣迅速（sù），並可通過閥門快（kuài）速調（diào）節(1)渦流管總的（de）製（zhì）冷量總是比單一（yī）運（yùn）用節流效應製（zhì）冷（lěng）的製冷效（xiào）率高;(2)渦流管內實際流場（chǎng）由軸向，徑向和漩（xuán）渦運動組成，，其流動形態在（zài）軸向上為阿基米德螺線（xiàn），在橫截麵上為強製渦—自由渦的模型;(3)渦流管內流體能量的分離主要發生在渦流室區域附近，且氣體從噴嘴出來後有少量直接進入冷端孔與冷氣流（liú）混合，從（cóng）而影響渦流管（guǎn）製冷效率。
