Ống xoáy khí nén vortex, hay còn gọi là ống quỷ Maxwell, là một thiết bị cơ khí độc đáo được phát minh cách đây gần trăm năm.
Thật sự thú vị khi chứng kiến luồng khí áp suất cao khi được bơm vào một thiết bị thì sẽ cho ra một bên là khí nóng, một bên là khí lạnh. Nhiệt độ chênh lệch có thể lên đến hàng trăm độ C.
Cụ thể, bên phía khí lạnh thoát ra, nhiệt độ có thể giảm xuống đến -50 độ C và bên khí nóng thoát ra lên đến 200 độ C nếu cung cấp một dòng khí nén đầu vào khoảng 90PSI. (Ảnh NSX)
Điều thật sự bất ngờ là nó có thiết kế cực kỳ đơn giản. Từ khi nó được phát minh vào năm 1931, nhưng vẫn chưa có sự đồng thuận hoàn toàn giữa các nhà vật lý về các nguyên lý cơ bản của nó. (Ảnh NSX)
Một trong những lý giải liên quan đến việc nó tạo ra các dòng khí xoắn ốc bên trong. Sau khi dòng khí áp suất cao đi vào, một dòng xoáy được hình thành bên trong ống. Tốc độ vòng xoáy có thể lên đến hàng triệu vòng mỗi phút. (Ảnh: Physics fun).
Dòng khí lạnh sẽ đi ở giữa vòng xoáy và ma sát liên tục với dòng khí bên ngoài, và dòng khí bên ngoài cũng liên tục ma sát với thành ống. (Ảnh: Physics fun).
Bên đầu ống phía khí nóng thoát ra có một van hình nón lắp xoay ngược vào trong. Van này chỉ cho khí nóng thoát ra còn khí lạnh bị dội ngược trở lại. Áp suất của luồng khí đi vào càng lớn thì chênh lệch nhiệt độ của hai đầu càng lớn. (Ảnh: Physics fun).
Thiết bị này có đặc điểm là làm lạnh rất nhanh chóng nên thường được sử dụng để làm mát trong gia công máy móc. (Ảnh: NSX).
Trong một số cơ sở chế biến thực phẩm cũng được dùng thay cho ni tơ lỏng để làm lạnh nhanh thực phẩm. (Ảnh: Physics fun).
Ở một số xưởng gia công cơ khí, vì lúc nào cũng có sẵn khí nén nên đôi khi người ta cung cấp cho công nhân sử dụng như một dụng cụ làm mát cá nhân để chống nóng. (Ảnh:Tuệ Minh).
Ngoài ra, nó không có nhiều ứng dụng vì mặc dù nó làm lạnh nhanh nhưng hiệu suất lại không cao. Khi hoạt động nó phát ra tiếng ồn rất lớn, tên gọi ống quỷ của nó là xuất phát từ âm thanh nó phát ra đinh tai nhức óc. (Ảnh: Physics fun).