The Mechanism of a Vortex Tube / Mr. Denjiro's Happy Energy!
HTML-код
- Опубликовано: 6 сен 2024
- DENJIRO: Today I’m going to use this device to perform an experiment. It’s called a “vortex tube” and is used in factories to cool down heated parts. It uses air to cool things down. Let’s try using it. I’m going to use this air tank to send a blast of air through the vortex tube.
This makes cool air come out of the nozzle. Let’s aim it at a thermometer to see how cold it is. The room temperature is 25 degrees Celsius.
GIRL: The temperature dropped!
DENJIRO: It’s gone down to 5 degrees. How does simply blowing air cause the temperature to drop? The vortex tube pushes air through this pipe to create a vortex.
Please look at this. I’m going to push air into this container with small pellets in the bottom. A vortex like this is created inside the vortex tube as well. For a vortex tube, the air on the outside of the vortex is compressed due to centrifugal force, causing it to heat up. The hot air is expelled from the opposite side. However, there is less pressure inside of the vortex, so the air expands and cools. This is called “adiabatic expansion.” The air that was cooled by adiabatic expansion is then expelled out of the nozzle.
NARRATOR: Here’s an experiment showing adiabatic expansion. Place a thermometer into a plastic bottle, put the cap on, then pressurize it by adding air.
DENJIRO: The current temperature is 27 degrees. Now we’re going to take the cap off and let the air out of the bottle at once.
GIRL: The temperature instantly dropped!
DENJIRO: The temperature went down to about 14 degrees. By opening the bottle, the air expanded, causing the temperature to go down. This is adiabatic expansion. Vortex tubes use this principle.
I hope energy will bring you all happiness. Our magic word is "Happy Energy!”
![Beat the heat with an air cooler!Adiabatic expansion and compression Denjiro Yonemura [Official]](http://i.ytimg.com/vi/iVW0s_w-haU/mqdefault.jpg)
![Run Away - Tzuyu(TWICE) ツウィ 쯔위 [Music Bank] | KBS WORLD TV 240906](http://i.ytimg.com/vi/KnHNNyAYiu0/mqdefault.jpg)
ジェットエンジン搭載の航空機の冷房装置はこの原理を利用してます
エンジンの圧縮空気をおすそ分けして冷房装置を作動させます
合いの手のクオリティの低さが安定してて
逆に好き
わかるw
浮いてますよねw
ｵﾝﾄﾞｶﾞｻｶﾞｯﾀｰ↑
造船所で働いてたときに人間の冷却に使ってたわ
夏はこれないとマジで熱中症で死ぬ気温やったからめちゃくちゃ助かった
人間の冷却ってなんかおもろい。
普通の業務用エアコンと比べて電気代はどうなんだろう
@@0tamae80 施設内エアコンつけまくるよりは安い
屋外だったり、船舶は体育館より大きいからエアコンでは冷えきらない。
それに、温度変化は品質に影響あるから望ましくない
こんなものあること自体知らなかった。
工場にはスポットエアコンあったけどね
1:01 温度が下がったァァァ⤴︎︎︎(歓喜)
2:25 温度が一気に下がったァァァ⤴︎ (歓喜)
某水素（）
原理としては知ってるけど見るとやっぱり不思議だよなぁ
電気やフロンなど使わず空気を冷却ってすごい！
そもそも高圧の空気を作るのにたくさんエネルギーを消費するんやで
職場で使われててエアカプラーで繋がってるだけでどこでどう冷やされてるのか気になってました。
スッキリしました。
動画では5℃でしたが、職場では氷が吐出口に、出来ていました。
おもしろい！
あと助手にやらせるんじゃなくてでんじろう先生が頑張って空気入れるのめっちゃいい
俺たちは頑張ってるでんじろう先生を観れるし、でんじろう先生は精力的に体動かして健康になる…そしてまた俺たちに頑張ってる姿を見せてくれる…
最高の無限ループやん？
アピールが上手い。
だから、理科の先生がテレビで金を取れる。
高い圧力でボンベに入っていてなおかつ常温ということは、ボンベから出た時点でかなり冷えているのでは
それなw
君のような感のいい(
エアクラーからの出力と通常時の出力で有意差があるのか対照実験をしないとエアクラーの有効性が立証できないですよね
動画見てめちゃくちゃ感動した気持ち返せ
機械加工をドライでしたいときに使った事あるけどノズルに霜が着くぐらい冷えてましたよ〜
あれつけずにエアガンだけだとちょい涼しいくらいなのに
すげー。
これ考えた人めっちゃ頭いい。
バックトゥザフューチャーのブラウン博士とでんじろう先生は私の少年時代の憧れの存在です！
教科書でしか知らなかった断熱膨張ってこれか！...感動
夏はコンプレッサーのエアーだけでも涼しいのに、さらに温度が下がった空気が出て、外から戻った時に一気に汗が引きそうですね。
夏になったら試してみます
普通に風が流れるだけでも強制対流ができて熱伝達率が上がるから涼しくなるんですよね
ちょうどいい気温で溜まってくれるのはめっちゃいいな！
圧縮空気だけで5℃まで下がることにびっくり！
溶接作業で使ってます、コンプレッサーホースに繋いで！
本体はズボンのベルトに止め、そこからベストの中にホースが通っていて、本体に繋ぐと、めっちゃ冷たいです！
いいね〜
わかりやすく丁寧の説明
長くなく気楽に見れて耐えられる時間内に抑えられている素晴らしいと感じました！
ジェットクーラーという製品名で探せば詳細な仕様が分かります．１８年の猛暑に堪り兼ねて試しに入手しましたが乾燥した清浄な圧空を毎分百リットル単位で消費し冷風温度は低すぎ，冷風の倍近く排出される熱風もあり人体を冷やす目的には向かないというまぁ，仕様通りの結果でした．
そもそもこれの使用に耐える計装空気があるならば，数メートルのエアホースに適度にキリ穴を開けて体に巻いて噴出量はエアスピコンで調整すればこれだけで断熱膨張による低温と作業着内の換気が出来て消費エアも少なくて済みますが，作業者がひも付きになってしまうので動く仕事では作業性・安全性共に落ちますのでダメですね．
温めるのは簡単なのですが冷やすのは本当に悩ましいです．
ジェットクーラーだと、人体を冷やすというより溶接時の冷却装置等に用いるものだった気がしますが・・・
俺、築炉工で、これをタイベックのなかに着けて仕事してるけど、めっちゃ冷えて仕事が捗るんよね。
ただ、欠点としては、ホースが邪魔なのと、エアーと一緒に水も吹き出して、タイベックのなかがびしょ濡れになるんよね😅
こんな装置あったんや
考えた人天才だな
造船所時代に腰にぶら下げて風の出口をたすき掛けしたホースに穴開けて使いました。くそお世話になりました。
エアホースつないでタンクの中で溶接したりガス作業してもへっちゃらでした。
こんな仕組みよく思い付くよな
このエアクーラーは造船所の溶接職で必需品です
ブロホールできるから窓開けられへんしな
すげえ！
温度を上げる方法は簡単に思いつくけど下げる方法は説明されても理解できない…
わかりやすくて勉強になりました。これ科学の授業で中学生に見せてあげたい。
スマホからブルートゥースでテレビに飛ばして見せちゃえ（；＾ω＾）
う～んと、一応空気ボンベは常温ってなってますけど、あとの実験で
ペットボトルの空気を抜く時に温度が下がるってことは
空気ボンベから出てくる空気自体がそもそも温度低いのでは？
ボンベから直接出した空気の温度も見せて欲しかった
でんじろう先生のはぴエネは毎回疑問とわかりやすい解説があって理解できる‼
エアコンも断熱膨張のところは同じ原理使ってるよね
自販機に書いてあるヒートポンプって奴？
もう10年以上使いよる😁
夏は無いと死ぬ😨
ジュール・トムソン効果ですね．この効果をうまく利用した工具ですね．こういう便利なものがあることを知らなかったです．
空気の「逆転温度」は室温より高いので確かにジュールトムソン効果も少しは効いてそうですが、主な寄与はでんじろう先生がおっしゃる通り、渦の内側の空気の断熱膨張ではないでしょうか？
こんだけ実験しまくってると
でんじろう「科学はもういい、海が見たい…」
ってなりそう笑
エアクーラーなくても ボンベから空気出た時点で気圧が下がってるので既に冷たい風がでてそう
下がってるん?
上がってるんじゃなくて?
カセットコンロのガスが冷たくなるのと同じように単なる蒸発熱による温度の低下のことを指しているのでは
ガスボンベに14.7Mpa(35℃)入ってるとして 外気圧が約1013hpaだから ボンベは高い気圧のところから低いところに空気が送り出されるわけだから エアクーラーなどなくてもボンベからは冷たい風は出る。
@@ryotau48 そっか液体空気じゃなくて圧縮空気だから断熱膨張か
@@Urkiyawe 言いたいこと伝わって上手くよかったです！
コンプレッサーのホースと空気だけだから爆発や毒や感電のリスクが(手元では)無い。長期間放置しても劣化や損失が無い。シンプルな構造なので故障リスクが少ない。温室効果ガスも(少なくとも手元では)発生しない。空気を圧送するだけだから電気モーター以外にもさまざまな動力が使えるしガスタンクやボンベも使える。半導体や電池やノコギリやドリルなど局所的に冷却する用途は多い。
むーーすごい。温かい方でお風呂、冷たい方でクーラー、みたいな事できないんですかね？
楽しい！
不思議さが残っていて調べる楽しみがありました
熱力学好き
可燃性ガスが漏洩する可能性のある工場では電気で冷却装置を動かすよりもエアークーラで冷してますね(安全に冷せます)
普通にコンプレッサーの空気をノズルから放出するだけでも氷点下まで下がる。排気側の温度と、エアクーラー無しでノズルから放出する時の温度も比較してほしい。
標高の高いところに行くと大気が薄くなるから大気中の保温する分子の密度が薄くなるのと、大気圧が下がるから空気が膨張する=温度が下がる
につながるのか
これは流速でエアーを冷暖分ける仕組みなので、冷風の反対側からは温風が出てます。
エアーの開放だけでも冷えるってもその場合、使うエアーの量は凄いことになるんで現実的ではありません。
これホントに涼しいのよね。
夏の作業場の必需品て位。
ただ広範囲動く人だと使いにくい欠点も有るのよね。
エアクーラーを仕事で使ったことあります。
粉塵の簡易防護服に取り付けて使いました。
エアコンプレッサーに繋がっていたのでエア圧を利用して(どうにかして)負圧を発生させているのだとは思っていたのですが、
仕組みがわかってよかったです。
「断熱膨張」か、
スプレー缶を連続で使うとボンベの圧が下がって冷えてくるアレですね。
ヒルシュ管ですね
漫画ワンピースのナミが使う武器「天候棒(クリマタクト)」の元ネタとなったらしいです
逆からは熱い空気が出てるのかぁ。
それはそれで使えそうやな。
手袋程度ならすぐに熱々になりますよーw
エアーヒーターというのが既に販売されてますね。
温風、冷風を圧縮空気だけで作れるので、工場では結構重宝されてます
焼却炉内のメンテで大変お世話になってます‼️
エアクーラーがつながっているボンベも空気が圧縮されてるわけだから、温度の低い空気が出てこないか？
そういうことじゃない
ボンベから吐出される混合酸素の温度も測るべきだったね。
@@greenwoodricca8937 確かに動画の趣旨はノズル周辺の構造の解説であって、そういうことじゃないのは誰もが理解しているが、ボンベから出た時点で減圧されて空気が冷たくなるのは事実だろう
二番煎じ
パソコンのエアーのスプレー使うと、缶が冷たくて気持ちいい
どっかでみたなぁって思ってたら、そうか、サイクロン掃除機か…
これめっちゃコンプレッサーの容量くうのよね
それな
夏場になると工場全体のエアーが少なくなる
口をすぼめて息を吐くと冷たく、大きく口を開けて息を吐くと暖かい。この原理の応用ですね。
なるほど！良くわからない♪
コンプレッサーで空気送るのとクーラーではどっちが電力小さいのだろう?
圧倒的にクーラーの方が省エネ
暑くて死にそうになってたので助かります！
ちなみに、最後のペットボトルの実験では
「空気入れ」のピストン下の方は、断熱圧縮で
ものすごく高温になってるよ。
この仕組みで冷たい風の出る扇風機は出来ないのか？
ほぉー、こんなシンプルな仕掛けで加圧と減圧ができるんだ、結果減圧側は冷却されるわな、なるほどねー
コンプレッサーのエアータンクのドレンを一気に全開にしたら出て来た空気で指が凍傷になりかけた事がある💦
あっぶな…
冷たすぎてビビりますよね
ちなみに最初に出てきた装置
工事現場で夏場お世話になっております
そして冷気と逆の排出口からは
ヤケドするくらいの熱風が出てます
2個繋いだら更に冷たくなるんですかね
クーレット、空調服はオイラたちの必需品ｗ
断熱膨張を使ってエアコン作って欲しいなあ。。
夏場お世話になっているのに、圧縮で冷たくなるということしか知らなかったので、大変に勉強になりました!
圧縮では熱くなるよ
@@metacats たしかに、断熱膨張でした(^_^;)
俺は一体何を見てコメントしたんだろう…
冷たい空気は右に出るように設計してるの？どんな感じに？
僕も先生見てると熱くなります
炭酸水作る時のCO2カートリッジもキンキンに冷えるよね
すごく良く分かりませんでした😊
炭酸飲料のプシュってやつで少し冷えてるのかな？
無知で申し訳ないのだが、熱として排出される側の空気を供給側に戻してやるとどうなるんですかね
これを応用して、CPUクーラーが作れないかな😀
この仕組みの夏用の車中泊冷房グッズとかあるのかな
発展途上国で使われている風上の壁に輪切りにしたペットボトルをさしただけの
冷房システムもこの原理を応用したものだね
何その技術、ちょっと気になるw
@@user-qb5hOb8qz7g 単純に風を通しただけでは冷えないと言う実験やってましたね、ペットボトル内で高速の渦が発生しないと冷えない
恐らく発展途上国で冷えたのは、単純に風に当たって体感温度が下がったか、うまい具合に風が渦を作りまぐれ的に冷えた可能性。
異世界転生してもつくれそうな技術なので覚えないとｗ
バングラディシュの奴ですね。残念ながら効果はないみたいです。
ペットボトル・エコクーラーは本当に冷えるのか？｜防災実験［そなえるTV・高荷智也］
ruclips.net/video/fUWM-IuSbJE/видео.html
それ圧力ほとんど上がらなくて冷えないから。
負圧になった中心部の空気は、どうやってあの装置の中から外に放出させてるんだろう。
お詳しい方教えてください！
"コールドチューブ" でググると最初に出てくるブローバックさんのところに仕組みなどが説明されていました．こちらの「構造」部分にある画が分かりやすいかと思います．
空気流入口にある渦流発生室は発生した渦流を熱風排出側に導く様な形状をしており，このままだと熱風も冷風も導風方向の解放端から同伴して出て行ってしまいますが，コーン状のコントロールバルブで熱風排出口を中央部から絞っていくと内壁に沿って流れてきた熱風を選択的に排出でき，行き場を失った渦流中央の冷風は低圧である渦流中央を反転して冷風排出側に導かれるという流れの様です．
@@zaelael ありがとうございます！めちゃくちゃ分かりやすい説明でした！紹介して頂いたサイトに飛ぶ前にコメントを全部読ませて頂いたのですが、文章だけで理解できてしまいました！あんな複雑な構造を文章だけで分かりやすくまとめられていて凄すぎです！
PV^γ=一定になりそう。しらんけど
ポアソン
熱力懐かしw
断熱膨張は実在する現象ではないんだけどね，計算を簡単にするためのものであって
エアダスター吹くと筒が冷えるのとどのくらい違うのかな?
同じ様な気がするけど...
1:50 圧力が下がって冷えるのはわかるけど、なんで冷たい空気が右から出てくるの？
コルダーの理屈がわかりました
なんかこういうので弁なしで水が逆流しない構造なかったっけ？
待ってました
全国ネットにしてくれ
単純にボンベから空気が出る時も温度下がりそうだけど、構造が意外と複雑だった
where i can get eng sub?
これってコンプレッサーとかでもできますか？
これは、炭酸飲料とかもなるんですか？
それとも液体入っていて空気がほぼないからならないんですかね？
気化熱というわけではなさそうだサーキユレートーと同じコンプレッサーの原理だなぁ。高圧にすると発熱するか冷却する。野津交換機の原理だなぁ。
ボルテックスクーラーな。使ったことあるけど、ウチは結局ドライアイスベストになったわ。
確かに自転車でタイヤから空気抜いた時ちょっと冷たい気がする
なぜ渦の内側が断熱膨張するのか分からない…。空気が渦による遠心力で外側に行くから、壁面から遠い場所では膨張が起こるってことか？あとなんで断熱変化って分かるんだ？
外部から熱を加えてないのに空気を膨張させることができるからじゃ無いですか?
@@user-wc5hz6vw1s 断熱変化ということは外部と空気との間で熱のやりとりがないってことですよね。火で炙ったりはしてませんが、外部との熱のやりとりがないとなぜ分かるんでしょうか？
@@herringroe8931
実験の中で外部から熱を与えていないから断熱変化ですとしかいえないですね。これ以上の厳密な証明の話になるとやっぱりこの辺の仕組みについて書かれた論文を読んでもらうしか無い気がします。
@@user-wc5hz6vw1s 外部から熱を与えてないから断熱変化だとは言えないと思います。
例えば、空気の入ったシリンダーを素早く圧縮すると中の空気の温度が上がるという断熱圧縮の有名な実験がありますよね。あれをもしゆっくり圧縮すれば、変化の過程で外部に熱が逃げながら圧縮されるので、あまり温度は上がらないと思います。つまり、意図的に加熱したり冷やしたりしてないけど、断熱変化ではない場合があるということです。
@@herringroe8931
「変化の過程で外部に熱が逃げながら」とあるので外部との熱のやり取りがあるという点で、「外部から熱を加えていないから断熱変化ではない」の具体例にはならないと思います。
これが結構冷える
溶接屋の必需品
一気に下がった時に多分雲が発生していると思います
理屈としては理解してるけどやっぱり同じ空間内で断熱が作用するって不思議に思っちゃう
気体の圧縮/膨張と同時に温度が上昇/下降するけど、熱伝導により温度が均一化するまである程度時間がかかるから、そこまで至っていない状態を断熱圧縮/断熱膨張といいます。
個体や液体と比べて気体は密度が極めて低く、熱伝導率も極めて低いから。
という事はエアクーラーの反対側はあっつい空気が出てるんな
反対側から出る空気の温度も測るべきでしたね
これを応用した頭部をすっぽり覆う冷却マスクを使ったことありますが、冷却空気の反対側の空気の出るところは手で触れないほど熱かったです。
コンプレッサーの先についてるエアガンなら見た事あるけど、エアクーラーは見た事なかった。
工場で基盤を冷やすのはプロペラだな。知っている限りだと。
知らんかった
これ使ったら開けた瞬間冷たくなる飲み物とか作れないかな
基本的にエアコンと同じ仕組み？エアコンも高圧のガスを減圧して冷やしてるよね。それを空気でやってるってことかな。
全然違います
ガスガン撃ち終わったあとマガジン激冷え状態なのってこれ？
おそらく気化熱だと思います
@@YH-bp7bs ガスは元から気体じゃろ
@@papillon407ify じゃぁ１００均のライターの中に入ってる液体は何でしょうね？
ブタニウムガス()
@@papillon407ify 意外と期待じゃないこと多いいよ
渦間冷却謎