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涡流管是一种新型的能量分离装置，热力学参数和几何参数对其的性能影响很大。该文依据热力学第一、第二定律，建立了涡流管能量分离过程热力学[火用]模型，将不可逆过程可用能损失归结为热量火用收益和压力[火用]损失两部分，获得了一种基于热力学[火用]分析的涡流管性能优化新途径。结合不同进气压力、喷嘴数和冷端出口直径的涡流管能量分离性能实验，得到上述诸因素对涡流管能量分离过程中[火用]变化的影响，通过对能量分离过程中热量[火用]收益和压力[火用]损失的比较，实现了涡流管能量分离性能的优化设计。