ร้อนเย็นเป็นหยินหยาง
อ่าน: 4312จากความเห็นในบันทึก [ปุ๋ยหมักจากเศษใบไม้] ซึ่งพูดถึงเครื่องสับไม้ แล้วผมดันเลยเถิดไปคิดถึงสิ่งประดิษฐ์ของฝรั่งที่จดสิทธิบัตรไว้ สามารถบดย่อยอะไรก็ได้ให้เป็นผงละเอียดแถมแห้งอีกต่างหาก เค้าเรียกเล่นๆ ว่าทอร์นาโดในกระป๋อง (Tornado in a can) เรียกในชื่อการค้าว่าเครื่อง Windhexe
ก่อนจะไปพูดเรื่องนั้น น่าจะต้องอธิบายหลักการก่อน
เครื่องนี้ใช้หลักการของ Vortex Tube ซึ่งมีชื่อทางวิชาการว่า Ranque-Hilsch vortex tube โดยปล่อยอากาศอัดแรงดันสูงในแนวเฉียง เข้าไปปั่นให้ลมใน “ท่อ” หมุนวนด้วยความเร็วสูง
ด้วยแรงหนีศูนย์กลาง เมื่อลมถูกปั่น ก็จะมาอัดกันแน่นที่ผิวในของท่อโดยไม่มีกระแสลมปั่นป่วน (turbulence) ซึ่งแม้จะเป็น larminar airflow โมเลกุลของอากาศก็เสียดสีกันทำให้เกิดความร้อน อุณหภูมิของกระแสอากาศสูงขึ้นเรื่อยๆ และวิ่งไปทางขวาเนื่องจากมีช่องเปิดอยู่เล็กน้อย
อากาศที่ไหลออกไปออกทางช่องเปิดทางขวานั้นเป็นลมร้อน (เรียกว่า “ปลายร้อน”) แต่ก็ไม่ได้ไหลออกไปทั้งหมด ลมส่วนที่เหลือไหลสวนกลับตรงกลางท่อ และถ่ายความร้อนให้กับอากาศที่อยู่ใกล้ผิว “ท่อ” มากกว่า ทำให้อากาศที่ไหลย้อนออกมาตรงกลายของท่อนี้ เป็นลมเย็น จนมาไหลออกปลาย “ปลายเย็น” ซึ่งเป็นช่องเปิดอยู่อีกทางด้านหนึ่ง
หลักการนี้ George Ranque นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสค้นพบเมื่อปี 2476 และ Rudolf Hilsch นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันนำมาปรับปรุงโดยตีพิมพ์บทความดังเผยแพร่ในปี 2490
Vortex tube มีประสิทธิภาพต่ำกว่าเครื่องปรับอากาศในปัจจุบัน ซึ่งเป็น heat exchanger ที่ผสมกระบวนการทางฟิสิกส์-เคมี (Rankine Cycle) แต่ในยุคสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง การใช้ Vortex Tube สร้างอุณหภูมิที่ลดลงที่ “ปลายเย็น” ได้ถึง 45°C โดยไม่มีส่วนที่เคลื่อนไหวเลย ก็นับว่าหรูมากแล้วครับ
มีปลายร้อน ก็มีปลายเย็น สองปลายยังไงก็ไม่เหมือนกัน ขืนมีด้านเดียว ก็แปลว่าเครื่องไม่ทำงาน จะเลือกใช้ด้านไหน ก็ตามแต่ว่าปลายใดจะเหมาะสมครับ
« « Prev : ปุ๋ยหมักจากเศษใบไม้
1 ความคิดเห็น
[...] เรื่องนี้เขียนบันทึกติดต่อกันมาสามวันก็เพราะว่า (1) มันประหลาดดี (2) ถ้าเป็นสร้างได้จริง ก็น่าจะเป็นประโยชน์ต่อชุมชนการเกษตรมาก เราลองมาดูเครื่องที่สร้างแล้วกันก่อนนะครับ [...]