涡流管的工作原理
涡流管的工作原理
涡流管的工作原理涡流管（Eddy Current Tube）是一种利用涡流效应来实现非接触式测量和控制的设备。
它广泛应用于工业生产中的无损检测、金属分选、速度测量、位移测量等领域。
涡流管的工作原理是基于法拉第电磁感应定律和涡流效应。
涡流效应是指当导体中有变化的磁场时，会在导体内产生涡流。
这些涡流会产生一个反向的磁场，与原磁场相互作用，从而抵消或减弱原磁场。
涡流管利用这种涡流效应来实现测量和控制。
涡流管通常由一个绕制在非磁性材料上的线圈和一个导体管组成。
当涡流管靠近一个变化的磁场时，线圈中的电流会产生一个交变磁场。
这个交变磁场会感应导体管中的涡流。
由于涡流的存在，导体管内会产生一个反向的磁场，从而抵消或减弱原磁场。
根据涡流的大小和方向，可以推断出原磁场的强度和方向。
涡流管的工作原理可以通过以下步骤来说明：1. 电流激励：涡流管中的线圈通电，产生一个变化的磁场。
2. 涡流感应：变化的磁场感应导体管中的涡流。
3. 反向磁场：涡流产生一个反向的磁场，与原磁场相互作用。
4. 磁场减弱：反向磁场抵消或减弱原磁场。
5. 信号检测：通过检测涡流管中的电流变化，可以推断出原磁场的强度和方向。
涡流管的工作原理可以应用于多个领域，下面以无损检测和金属分选为例进行说明：无损检测：涡流管可以用于检测金属材料中的表面缺陷、裂纹或腐蚀等问题。
当涡流管靠近金属表面时，如果表面有缺陷或腐蚀，会导致涡流的路径发生变化，从而改变涡流管中的电流。
通过检测电流的变化，可以判断出金属表面是否存在缺陷。
金属分选：涡流管可以用于将不同类型的金属分开。
不同类型的金属具有不同的电导率，涡流管可以通过测量涡流的大小和方向来判断金属的类型。
通过控制涡流管的电流和位置，可以将不同类型的金属分开。
总结：涡流管是一种利用涡流效应来实现非接触式测量和控制的设备。
它的工作原理是基于法拉第电磁感应定律和涡流效应。
涡流管通过感应涡流产生的反向磁场来测量和控制变化的磁场。
涡流管的工作原理
涡流管的工作原理涡流管是一种利用涡流效应进行测量和控制的设备。
它广泛应用于工业生产和科学研究领域，具有高精度、快速响应和非接触测量等优点。
下面将详细介绍涡流管的工作原理及其应用。
一、涡流效应的基本原理涡流效应是指当导体在变化的磁场中移动时，产生涡流的现象。
涡流会在导体内部形成环流，导致局部电流和磁场的相互作用，从而改变导体的电阻和电感。
涡流效应的产生与磁感应强度、导体材料、导体形状和导体运动速度等因素密切相关。
二、涡流管的结构和工作原理涡流管由一个金属管和一个发射线圈组成。
发射线圈通过交流电源产生变化的磁场，金属管则作为感应体。
当金属管靠近发射线圈时，磁场的变化会在金属管内产生涡流。
涡流的产生使得金属管内部形成了一个阻尼效应，导致涡流管的电阻增加。
涡流管的电阻变化可通过测量电流或电压来获得。
三、涡流管的应用领域1. 金属材料检测：涡流管可以用于检测金属材料的缺陷、腐蚀和疲劳裂纹等。
通过测量涡流管的电阻变化，可以判断金属材料的质量和可靠性。
2. 速度测量：涡流管可以用于测量物体的速度。
当物体通过涡流管时，涡流管的电阻会随着物体速度的变化而变化，从而可以计算出物体的速度。
3. 位移测量：涡流管可以用于测量物体的位移。
当物体靠近或离开涡流管时，涡流管的电阻会发生变化，通过测量电阻的变化可以得到物体的位移信息。
4. 密度测量：涡流管可以用于测量流体的密度。
当流体通过涡流管时，涡流管的电阻会随着流体密度的变化而变化，从而可以计算出流体的密度。
四、涡流管的优缺点涡流管作为一种测量和控制设备，具有以下优点：1. 高精度：涡流管的测量精度可以达到0.1%以内，适用于对精度要求较高的应用。
2. 快速响应：涡流管的响应时间通常在毫秒级别，可以实时监测和控制。
3. 非接触测量：涡流管的工作原理不需要与被测物体直接接触，无需破坏性地进行测量。
4. 适应性强：涡流管可以适应不同材料、形状和尺寸的物体进行测量，具有较大的适用范围。
涡流管的工作原理
涡流管的工作原理涡流管是一种利用涡流效应来实现非接触式测量和控制的装置。
它广泛应用于工业领域，特别是在材料检测、无损检测、传感器和测量仪器等领域中。
涡流管的工作原理可以通过以下几个方面来详细说明。
1. 涡流效应的基本原理涡流效应是指当导体中有交变电流通过时，会在导体周围产生涡流。
涡流的产生是由于交变电流在导体中形成的磁场与导体自身的磁场相互作用所导致的。
涡流会在导体内部形成环形电流，这种电流会产生磁场，与外部磁场相互作用，最终导致导体内部的电流损耗和能量转化。
2. 涡流管的结构和原理涡流管由一个金属管和一个线圈组成。
金属管通常是铜或铝制成，而线圈则是由绕制在金属管周围的绝缘线圈组成。
当交变电流通过线圈时，会在金属管内产生涡流。
涡流的大小和金属管的导电性、线圈的电流强度、频率以及金属管与线圈之间的距离等因素有关。
3. 涡流管的测量和控制应用涡流管常用于测量和控制导体材料的性质和参数。
通过测量涡流管内部涡流的大小和变化，可以推断出被测导体材料的电导率、导磁率、温度等参数。
涡流管还可以用于检测导体材料中的缺陷、裂纹、疲劳等问题，以及测量导体材料的厚度和表面粗糙度等。
此外，涡流管还可以用于非接触式的物体定位、测距和测速等应用。
4. 涡流管的优势和局限性涡流管具有许多优点，例如非接触式测量和控制、高精度、高灵敏度、快速响应等。
它可以在高温、高压、腐蚀性环境中工作，并且对被测物体没有破坏性。
然而，涡流管也有一些局限性，例如只适用于导电性材料的测量、对被测物体的尺寸和形状有一定限制、对金属管与被测物体之间的距离要求较高等。
总结：涡流管是一种利用涡流效应实现非接触式测量和控制的装置。
它通过产生涡流来推断被测导体材料的性质和参数，并可用于检测缺陷和测量物体的位置、距离和速度等。
涡流管具有许多优点，但也存在一些局限性。
在工业领域中，涡流管的应用非常广泛，对于提高生产效率和质量控制具有重要意义。
涡流管的工作原理
涡流管的工作原理引言概述：涡流管是一种常用的非接触式测量仪器，它利用涡流效应来测量导体中的电流、温度、压力等物理量。
本文将详细介绍涡流管的工作原理，包括涡流效应的基本原理、涡流管的结构和工作方式、涡流管在不同领域的应用等。
一、涡流效应的基本原理：1.1 电磁感应原理：涡流效应是由法拉第电磁感应定律引起的。
当导体中有变化的磁场时，会在导体中产生涡流，涡流的方向和大小与磁场的变化有关。
1.2 涡流的产生原因：涡流的产生是由于导体中的自由电子在磁场作用下受到力的作用，从而形成环流。
1.3 涡流的特性：涡流具有阻尼效应，随着时间的推移会逐渐衰减，同时涡流的大小和方向也会受到导体材料和磁场变化的影响。
二、涡流管的结构和工作方式：2.1 结构组成：涡流管通常由一个金属管和一个线圈组成。
金属管作为感应体，线圈则用来产生磁场。
2.2 工作原理：当线圈通电时，产生的磁场会穿过金属管，由于涡流效应的存在，金属管中会产生涡流。
涡流的大小和方向与金属管中的电导率、磁场的变化有关。
2.3 测量原理：通过测量涡流的大小和方向，可以推导出导体中的电流、温度、压力等物理量的信息。
三、涡流管在电流测量中的应用：3.1 电流传感器：涡流管可以作为一种非接触式的电流传感器，用于测量导体中的电流大小和方向。
3.2 电动机故障检测：通过测量电动机中的涡流大小和方向，可以判断电动机是否存在故障或异常。
3.3 电力系统监测：涡流管可以用于监测电力系统中的电流分布情况，从而提高系统的安全性和稳定性。
四、涡流管在温度测量中的应用：4.1 温度传感器：涡流管可以作为一种非接触式的温度传感器，用于测量导体表面的温度。
4.2 工业生产中的应用：涡流管可以应用于工业生产中的温度监测，例如冶金、玻璃等行业。
4.3 环境监测：涡流管可以用于环境监测中的温度测量，例如地下水温度的监测等。
五、涡流管在压力测量中的应用：5.1 压力传感器：涡流管可以作为一种非接触式的压力传感器，用于测量液体或气体中的压力。
涡流管的工作原理
涡流管的工作原理涡流管是一种利用涡流效应进行测量和控制的设备。
它广泛应用于工业自动化、航空航天、汽车制造、能源等领域。
涡流管的工作原理基于法拉第电磁感应定律和涡流效应。
涡流效应是指当导体在磁场中运动或磁场变化时，会在导体内部产生涡流。
涡流管利用这一效应来进行测量和控制。
涡流管通常由金属制成，其中包含一个激励线圈和一个检测线圈。
当激励线圈通电时，产生的磁场穿过涡流管。
当导体（例如金属）通过涡流管时，磁场会对导体产生作用力，导致导体发生位移。
这个位移会引起涡流管内部的涡流产生变化。
检测线圈位于涡流管旁边，用于检测涡流管内部涡流的变化。
涡流管内部涡流的变化会导致检测线圈中感应出的电压发生变化。
通过测量检测线圈中感应出的电压变化，可以得到涡流管内部涡流的信息。
涡流管的工作原理可以用以下步骤来描述：1. 激励线圈通电，产生磁场。
2. 导体通过涡流管，磁场对导体产生作用力，导致导体发生位移。
3. 位移引起涡流管内部涡流的变化。
4. 检测线圈感应出涡流管内部涡流变化产生的电压变化。
5. 测量检测线圈中感应出的电压变化，得到涡流管内部涡流的信息。
涡流管的工作原理使其具有以下特点和优势：1. 非接触式测量：涡流管测量不需要与被测物直接接触，可以在不破坏被测物的情况下进行测量。
2. 高精度：涡流管测量精度高，可以实现微小位移和涡流的测量。
3. 快速响应：涡流管对涡流的变化具有快速响应能力，可以实时监测和控制。
4. 宽工作范围：涡流管适用于不同温度、压力和材料的测量和控制。
5. 耐用可靠：涡流管通常由金属制成，具有良好的耐腐蚀性和耐磨损性，能够在恶劣环境中长期稳定工作。
总结：涡流管是一种利用涡流效应进行测量和控制的设备。
它利用激励线圈产生的磁场对通过涡流管的导体产生作用力，导致涡流管内部涡流的变化。
通过检测线圈感应出的电压变化，可以得到涡流管内部涡流的信息。
涡流管具有非接触式测量、高精度、快速响应、宽工作范围、耐用可靠等优势。
涡流管的工作原理
涡流管的工作原理
涡流管是一种常用的非接触式测量设备，广泛应用于工业生产和科学研究领域。
它通过利用涡流的产生和变化来实现对物体的测量和检测。
涡流管的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：
1. 电磁感应：涡流管内部包含一个线圈，当通过线圈中通电时，会产生一个交
变磁场。
2. 涡流产生：当涡流管挨近一个导电物体时，导体内部会产生涡流。
涡流的产
生是由于磁场的变化引起的。
3. 涡流影响：涡流的存在会对涡流管内部的电阻产生影响。
涡流越强，导体的
电阻就越大。
4. 信号检测：涡流管内部的线圈会检测到涡流对电阻的影响，并将其转化为电
信号。
5. 信号处理：通过对检测到的电信号进行处理，可以得到与涡流强度相关的信息，例如导体的电导率、导体的尺寸、导体的材料等。
涡流管的工作原理基于法拉第电磁感应定律和涡流的产生。
当涡流管挨近一个
导电物体时，导体内部会产生涡流，涡流的强度与导体的电导率、导体的尺寸、涡流管与导体的距离等因素有关。
涡流管的应用非常广泛，例如在金属材料的无损检测中，可以通过测量涡流管
与被测金属材料之间的涡流强度来判断材料的质量和缺陷情况。
此外，涡流管还可以用于测量导体的电导率、导体的温度、导体的尺寸等。
总结起来，涡流管是一种利用涡流的产生和变化来实现对物体的测量和检测的
设备。
它的工作原理基于电磁感应和涡流的产生，通过测量涡流的强度来获取与被
测物体相关的信息。
涡流管在工业生产和科学研究中有着广泛的应用，可以用于无损检测、电导率测量、温度测量等领域。
涡流管的工作原理
涡流管的工作原理涡流管是一种利用涡流效应来检测和测量金属导体缺陷或材料特性的非接触式传感器。
它广泛应用于工业领域中的无损检测、金属排序、测量导体尺寸和表面质量等方面。
涡流效应是指当金属导体受到交变电磁场作用时，电磁感应产生的涡流在导体内部形成环流。
这些环流会产生额外的磁场，进而影响原始电磁场。
涡流管利用这种原理，通过检测和测量这些变化的磁场来获取有关导体缺陷或材料特性的信息。
涡流管由一个线圈和一个金属芯管组成。
线圈通常由绕制在绝缘材料上的细导线构成，而金属芯管则是一个空心的金属圆筒。
当交变电流通过线圈时，产生的交变磁场会穿过金属芯管。
当金属导体靠近涡流管时，导体内部产生的涡流会影响芯管内的磁场分布。
涡流产生的磁场与原始磁场叠加在一起，导致磁场强度发生变化。
这种变化的磁场会影响线圈中感应电压的大小和相位。
通过测量线圈中感应电压的变化，可以推断出金属导体的缺陷或材料特性。
例如，当金属导体表面存在缺陷时，涡流管会检测到磁场的变化。
根据变化的幅值和相位，可以判断导体表面的缺陷类型和大小。
此外，涡流管还可以用于测量导体的尺寸和表面质量。
当导体尺寸发生变化时，涡流管会检测到磁场的变化。
通过测量变化的幅值和相位，可以计算出导体的尺寸。
同时，涡流管还可以检测导体表面的缺陷或不均匀性，从而评估导体的表面质量。
总之，涡流管利用涡流效应来检测和测量金属导体缺陷或材料特性。
通过测量磁场的变化，可以获取有关导体缺陷、尺寸和表面质量的信息。
涡流管在工业领域中具有广泛的应用，为无损检测和质量控制提供了一种高效、准确和非接触的方法。
涡流管的工作原理
涡流管的工作原理引言概述：涡流管是一种常见的非接触式测量技术，广泛应用于工业领域。
本文将详细介绍涡流管的工作原理及其应用。
一、涡流管的基本原理1.1 电磁感应原理涡流管利用电磁感应原理进行测量。
当导体材料（如金属）经过交变磁场时，会在其表面产生涡流。
这些涡流会对交变磁场产生阻尼作用，从而改变磁场的分布。
1.2 涡流的特性涡流的强度与导体材料的电导率、磁场频率和幅值等因素有关。
通常情况下，导体的电导率越高，涡流的强度越大。
而磁场的频率越高，涡流的强度越小。
1.3 涡流的测量涡流管通过测量涡流的强度来判断导体材料的性质或者测量物体的参数。
涡流的强度可以通过测量涡流管中感应出的电压或者电流来获得。
根据涡流的特性，可以推算出导体材料的电导率、磁导率等参数。
二、涡流管的结构和工作方式2.1 结构组成涡流管通常由线圈和芯片组成。
线圈产生交变磁场，而芯片则用于感应涡流并进行测量。
2.2 工作方式当被测物体经过涡流管时，涡流管中的线圈会产生交变磁场。
被测物体的导电体味感应出涡流，并对磁场产生阻尼作用。
涡流管中的芯片会测量涡流的强度，并将其转化为电信号。
2.3 信号处理涡流管输出的电信号经过放大、滤波等处理后，可以得到涡流的强度信息。
进一步分析处理后的信号，可以判断被测物体的参数，如导体的电导率、磁导率以及物体的尺寸、形状等。
三、涡流管的应用领域3.1 金属材料检测涡流管可以用于金属材料的无损检测。
通过测量涡流的强度，可以判断金属材料的性质，如导电性、磁导率等。
这在创造业中具有重要的应用，可以用于检测金属零件的质量、表面缺陷等。
3.2 金属零件尺寸测量利用涡流管测量涡流的强度，可以判断金属零件的尺寸。
通过与预设的标准进行比较，可以判断零件是否符合要求。
这在汽车创造、航空航天等领域中具有广泛的应用。
3.3 流体测量涡流管也可以用于流体的测量。
当流体通过涡流管时，涡流的强度与流体的速度、密度等参数相关。
通过测量涡流的强度，可以判断流体的流速、流量等信息。
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摘要涡流管中，从同一个管道进入的冷流与热流的产生已经被许多研究者研究，目的是为了找寻分离的初步原因。
本论文做出了一个对涡流管中的流动行为的详细解释与描述了用许多实验方法确定的在涡流管中产生冷流热流的机械工作原理，这些方法包括：对水动涡流管的内在流动结构的可视化，对水动和空气操动涡流管内部的速度方面的测量。
理论上温度下降的估算是建立在这篇文章所介绍的强迫涡流的压迫梯度的基础上的，并且一致认定的实验结果被保存了下来。
对于空气操动涡流管的流动性能的放射能测试分析指出：没有外部的能量转移到热流部分的涡流管。
甚至，温度升高的主要原因是流动结构的停滞和混合。
在被提出的机械原理的基础之上，带有许多几何参数的涡流管的早已预测的表现和实验结果一致，同时反过来证实了早已被提出的机械理论的正确性。
涡流管：工作原理涡流管是一个能将从喷嘴进入的空气分离成两个温度不同的气流的热工设备。
从切线方向注射进入涡流管的压缩空气被分成比进入时温度一个较高一个较低的气流。
用这种方法，热气流和冷气流只是被涡流管分离开而不是用附加的其他构件。
图1表示一个逆流涡流管的内部结构和被指定的在涡流管中的流动行为。
重要的是，因为在管道中涡流管没有其他的部件，所以对于两个不同温度的气流的分离只能通过流动动力的作用来实现。
在以前的研究中，涡流管表现出促进作用在冷空气，热空气，混合空气的分离上。
在与其他的工业技术的比较上，涡流管的主要优点在于没有活动部件，体积小，低成本，免费保修及有可调节的即可制冷制，这些优点激励了正在进行的对于这个简单设备的机械原理的研究，带着改善管道的工作状态和确定主要因素的目标进行试验。
对于温度分离的基础已经提出了许多的假设。
假设包括涡流管的压力梯度，气流的内部摩擦和涡流管中工作气流与内壁的摩擦，涡流管中的静止温度梯度和次要的环流与声气流。
详细的讨论和分析得出了上述假设。
这些假设在上文中提到。
图表表示一个广泛被接受的关于涡流管中热环境的解释，这个解释在之前没有被提出来是因为涡流管中复杂的流动机械理论。
最近，Liewet al. (2012)报道说在温度分离时由涡流产生的绝热性的压缩和膨胀提供了一个理论性的对于温度的预测，这是以现存的压力为基础做出的预测。
然而，如同之前发表的文章中提到的，工作气流的压力不能被认作为温度上升的原因，因为在涡流管内部的压力总是低于入口的压力。
这个理论(Xue et al., 2012)同其他理论(Gao, 2005; Hartnett and Eckert, 1956; Lay, 1959)都被可测量的涡流管压力分配所证实。
本论文阐述了一个对于涡流管中冷热流产生的新解释，这个解释是建立在局部停滞和由于发生在管道尾部的多向环流以及在注射嘴处的压力梯度的基础之上。
在对之前假设(Xue et al., 2010)的反思中，这个解释第一次被提出来，并在多次的实验研究(Xue et al., 2011, 2012, 2013)中得到证实。
在这个文章中，是有对这个理论解释的细节描述，其理论是关于被涡流管中流动行为和流动性能的实验及研究证实并支持的。
流动结构的可视化及气流驱动和水驱动的涡流管的高速构件的测量表示出调整过的流动结构使得气流按照温度被分成两股。
对于其有效性的结论也被在管道冷端预测的温度下降和实验数据的相关性所证实。
在管道中做的能量分析也证明了在不同流动层次有可忽略的能量传输，这证明了外围流动的能量传输是导致温度上升的主要因素，即通过已调整的流动结构。
涡流管的工作原理与已调整的机器原理有一定关系。
同时，理论价值和研究必要的实验结果之间存在的重要相关性也证实了涡流管的工作原理。
涡流管的制冷效果被认作是在靠近喷嘴处工作气流瞬间膨胀的结果。
当气流被注射进入涡流管，主要气流旋转，并流向热端。
靠近注射点，在内部的外围气流反向并移向冷端出口。
在注射处的一个冷核的形成是源于压迫涡流的压力梯度和在这个冷核中的工作气流的压力减小所引起的温度下降。
在涡流管冷端的流动行为请见图表2，图表2中表示了内部气流的转向和冷核。
这个对于制冷的解释将在下面的小结中被确认。
2.1流动结构的证实对于制冷的解释已经被假设和对流动结构的实验观察得出的结论所证实。
在水驱动的涡流中的流动结构的可视化已经被要求应用不同的可视化方式(Xue et al., 2011)。
流动结构的详细说明是建立在可观察的被注射的示踪粒子的运动上的。
应用示踪粒子发现内部的注射气流反向移动到冷端然后在冷端出口排出。
这个在涡流管中以调节的流动结构也通过在空气操作的涡流管中的速度测量被证实，这项证实在图表3中用一个假设的流动结构表示出来。
这个在喷嘴端的消极辐射速度阐释了外流向管道中心移动。
这个内部的外流移动的原因是靠近冷端喷嘴的瞬间膨胀，同时得到冷核的产生是源于温度下降的结论。
在冷核中，内部反向气流是两个最高轴向速度产生的原因。
在大部分喷嘴处的气流都向冷端出口移动的时候，在管道前部的流动结构也被在0.05升时轴向速度的分配所支持。
2.2温度下降的估计涡流管的温度下降的估算是根据被测量的速度。
在涡流管喷嘴处附近的气流表现为一个压迫气流，压力的分配可用以下表示：在这里dp/dr是径向的压力梯度，P是当地气流密度，w是角速度，r是径向位移，等于以下公式：压力梯度可以写成：对于绝热的处理，温度与控制体的压力之间的关系是：将这个关系带入压力梯度，就变成了：整合公式，代替外在的性能，这包括了内部的密度，静止压强，和温度表达为ρin Pin和Tin。
涡流管的半径和气流的热容量表示为Rt和γ。
外部的温度与涡流管内部下降温度的不同可以被推断为：如同涡流管的几何参数的变化，涡流管中不同温度的气流混合然后在一个温度下变成冷流排出，这个温度比公式计算温度的最小值要高。
最近，Polihronov和Straatman提出了一个对于角推动力在气流中的影响的理论分析，提出了温度的下降在于涡流管中绝热体的膨胀。
这项实验证实了这种推测的可能性。
已经被确定的是压力涡流的最小温度是在其中心。
因此，对一个涡流管来说，最大的温度下降发生在管道的中间在喷嘴附近。
为了证实这一猜想，Bruun (1969), Gao (2005),Hartnett 和Eckert (1956), Lay (1959)的实验数据被用在做数据比较。
由于不同的实验条件，一个无量纲的温度下降数值被计算出来，应用了上述提到的方法测量到的最大值和实际温度下降值的关系。
这个数据可以表示为：温度下降半径被计算出来，在这项研究及图表4所示的其他实验中。
变量M表示在管道入口处的马赫数。
这就表明了，极端的最大温度下降值比实验结果更有价值。
这可以被因为不同温度下的气流混合所导致的温度下降所解释。
实验数据与计算值相接近表示出涡流管的更好的制冷效果，因为更少的在冷核处的混合气流可以导致冷气流的更低温度。
因此，一个基于压力涡流假设的温度下降猜想表明涡流管的制冷能力同时支持了一个观点：温度下降的主要原因是入口处的压力下降。
3.涡流管的加热效果涡流管的加热效果可以外部的能量传输用来说明，能量包括热能动能和漩涡气流的部分滞留。
如同在前文表述的(Xue et al., 2010),在热端的流动结构导致了部分滞留和混合从而导致了涡流管的温度升高。
在涡流管的热出口，外围气流的外层从控制阀和被在图表2中的黄色螺旋所表示的管道所形成的小空隙中溜走。
气流的内部被阀门强迫返回通过管道的中间部分（粉色螺旋）。
在通往冷端的过程中，螺旋气流向外围混合气流流动，然后返回热端（红色螺旋）。
在这种流动结构中，形成了学术上被称为的多环流，其外部部分及混合体是温度上升的主要原因。
在涡流管后端的流动结构也在图表2中表示，在多环流处表示。
3.1流动结构的确认在热端的真正的气流行为被研究调查。
通过在适当位置向涡流管注射染剂，在热端的可视的结果表明次要气流的外围气流持续其旋转并向热端移动(Xue et al., 2011),就如同表格5表示的。
在热端，部分的外部气流在热端排出，而内部的气流被控制阀强制返回。
在管道热端的气流行为被观测着，通过追踪在强迫回流的气流中的被注射的粒子。
在图表6中显示了关于每一个粒子的位置的持续影像记录。
影像清晰表现了在热端的流动结构。
在图表中也能表现出来被控制的粒子带着增加的旋转半径向冷端移动，然后在某一位置，粒子又再次返回到热端出口。
(Xue et al., 2011).因此，对于任何一个粒子的观察，在热端出口的流动性为可以被描述成：“被强迫返回控制阀，中心旋转的气流带着增加的旋转直径从阀门处移向冷端。
在管道轴线的某一位置上，部分的中心流动气流向外移动到辐射距离，与外侧气流混合，然后转向热端出口。
在返回点上，工作气流的轴线速度降低为零，但是螺旋速度保持不变。
因此，工作气流的部分停滞和混合是流动结构，即学术上称为多环流，导致的，同时导致了温度上升。
多环流的形成也可以被在辐射方向的示踪粒子的轨迹所解释。
在热端的内部流动模式可以被解释为一个螺旋的涡流，就如同图表6所示。
其流线功能可以被形容成源与无漩涡流的结合：在这里φ表示流量函数，q是流率，K是涡流强度，ϴ和r表示坐标参数。
事实上，径向速度是正数，这表示了气流向外部流动。
这个气流外部移动表示在图表6和7中。
当注射针被放置在水驱动的涡流管中的适合位置，多环流的流动结构也被可视化，通过注射染料。
图表7表示注射的染料的记录轨道表示其向冷端移动。
在经过一个轻微的向上移动以后，在外围部分被注射的染料向下移动到热端。
因此，这项特别的研究表示：中心气流的回转和在管道热端的多环流的形成。
多环流的流动结构被一种理论支持，这个理论就是图表3中表示的速度测量的质量分析。
在热端的最大轴速度出现在管道的中间部分，并且说明气流被阀门强迫返回到中间部分(Xue et al., 2012)。
随着中央气流流向冷端，离心速度引起的外向辐射气流导致了最大轴速度从中间位置的偏移（在0.75升）。
同样的情况，多环流的形成是源于正向辐射速度，这表示了中央气流的外向运动。
螺旋速度的分配源于气流可视结果，从而推论出一个不规律的涡流出现在水动涡流管的热端。
在一个空气操动的涡流管中，螺旋速度分配表明一个转移，这个转移是从在冷端的强迫涡流到在热端的无规律的涡流模式（图表3）。
无规律的涡流气流在涡流管的热端，这表示这中心气流的向外运动和多环流的形成，也可以得出一个结论，在中央部分有一个很强的离心力。
多环流的结构也同样被流率的分配的理论支持，这个理论实施在水驱动涡流管，就像图表所说。
3.2内部气流的能量分析这项调查的核心问题是区分能量转移在不同层次的气流中(Xue et al.,2010)。
如果在不同层次的能量转移是巨大的，动力向外转移是由于速度的原因，气流的晃动可以被视为是分离的原因。