龙卷风是云层中雷暴的产物。具体的说，龙卷风就是雷暴巨大能量中的一小部分在很小的区域内集中释放的一种形式。龙卷风的形成可以分为四个阶段：

（1）大气的不稳定性产生强烈的上升气流，由于急流中的最大过境气流的影响，它被进一步加强。

（2）由于与在垂直方向上速度和方向均有切变的风相互作用，上升气流在对流层的中部开始旋转，形成中尺度气旋。

（3）随着中尺度气旋向地面发展和向上伸展，它本身变细并增强。同时，一个小面积的增强辅合，即初生的龙卷在气旋内部形成，产生气旋的同样过程，形成龙卷核心。

（4）龙卷核心中的旋转与气旋中的不同，它的强度足以使龙卷一直伸展到地面。当发展的涡旋到达地面高度时，地面气压急剧下降，地面风速急剧上升，形成龙卷。

1995年在美国俄克拉何马州阿得莫尔市发生的一场陆龙卷,诸如屋顶之类的重物被吹出几十英里之远。大多数碎片落在陆龙卷通道的左侧，按重量不等常常有很明确的降落地带。较轻的碎片可能会飞00多千米外才落地。

龙卷的袭击突然而猛烈，产生的风是地面上最强的。在美国，龙卷风每年造成的死亡人数仅次于雷电。它对建筑的破坏也相当严重，经常是毁灭性的。

在强烈龙卷风的袭击下，房子屋顶会像滑翔翼般飞起来。一旦屋顶被卷走后，房子的其他部分也会跟着崩解。因此，建筑房屋时，如果能加强房顶的稳固性，将有助于防止龙卷风过境时造成巨大损失。

总之,这种涡旋气流会对自然界产生很大影响2100433B

涡旋气流是一种旋转的气流

据新华社耶路撒冷11月1日电（记者明大军）　以色列科学家最近发现，涡旋气流可以加快降水的形成，他们还根据这一发现提出了一个可以计算云团中水雾形成雨滴速度的公式。

以色列魏兹曼研究所在一份公报中说，这一发现将提高降水预报的准确性，同时为人工降雨提供参考依据。据悉，以该所科学家法利科维奇为首的研究小组发现，云层中的涡旋气流通过离心作用将质量较重的水珠抛出，从而加快了水珠间的相互碰撞，形成雨滴。他们将此称为涡旋气流的“抛掷效应”，这也是为什么旋转的气流比平行移动的气流更加容易形成降雨的原因，而且大部分降雨都是在旋转气流的作用下形成的。

龙卷风是一种涡旋：空气绕龙卷的轴快速旋转，受龙卷中心气压极度减小的吸引，近地面几十米厚的一薄层空气内，气流被从四面八方吸入涡旋的底部。并随即变为绕轴心向上的涡流，龙卷中的风总是气旋性的，其中心的气压可以比周围气压低百分之十。

龙卷风的风速究竟有多大？没有人真正知道，因为龙卷风发生至消散的时间短，作用面积很小，以至于现有的探测仪器没有足够的灵敏度来对龙卷风进行准确的观测。相对来说，多普勒雷达是比较有效和常用的一种观测仪器。多普勒雷达对准龙卷风发出的微波束，微波信号被龙卷风中的碎屑和雨点反射后重被雷达接收。如果龙卷风远离雷达而去，反射回的微波信号频率将向低频方向移动；反之，如果龙卷风越来越接近雷达，则反射回的信号将向高频方向移动。这种现象被称为多普勒频移。接收到信号后，雷达操作人员就可以通过分析频移数据，计算出龙卷风的速度和移动方向。

涡旋管（Vortex Tube）原理：压缩空气喷射进涡旋管的涡流室后，气流以高达每分钟一百万转的速度旋转着流向涡旋管的热气端出口，一部分气流通过控制阀流出，剩余的气体被阻挡后，在原气流内圈以同样的转速反向旋转，并流向涡旋管的冷气端。在此过程中，两股气流发生热交换，内环气流变得很冷，从涡旋管的冷气端流出，外环气流则变得很热，从涡旋管的热气端流出。

涡旋管可以高效的产生出低温气体，用作冷却降温用途，冷气流的温度及流量大小可通过调节涡旋管热气端的阀门控制。涡旋管热气端的出气比例越高，则涡旋管冷气端气流的温度就越低，流量也相应减少。NexFlow涡旋管最高可使原始压缩空气温降70℃。

卡曼涡旋式空气流量计，是在进气道中安装涡旋发生管，流经的空气速度不同，在管的出口端附近产生频率不同的涡旋，在涡旋附近安装一金属薄片。薄片随涡旋发生振动，就像人的耳膜受声波的激励发生振动。薄片上涂有反光材料，对发光二极管发出的光线进行反射，当反射光线经过光电晶体管时产生电脉冲信号。通过计算脉冲的频率可以知道涡旋的频率，从而得到空气的流速。这个过程像人的眼睛，是靠感受光线来获得信息的。卡曼涡旋空气流量传感器具有如下特点:精度高、寿命长，可靠性高。

为了克服活门式空气流量传感器的缺点，即在保证测量精度的前提下，扩展测量范围，并且取消滑动触点，开发出小型轻巧的空气流量传感器，即卡曼涡旋式空气流量传感器。卡曼涡旋是一种物理现象，涡旋的检测方法、电子控制电路与检测精度根本无关，空气的通路面积与涡旋发生柱的尺寸变化决定检测精度。又因为这种传感器的输出的是电子信号频率。所以向系统的控制电路输入信号时，可以省去AD转换器。因此，从本质来看，卡曼涡旋式空气流量传感器是适用于微机处理的信号。这种传感器因为是检测体积流量所以不需要对温度及大气压力进行修正。

在进气管道正中间设有一流线形或三角形的涡流发生器，当空气流经该涡流发生器时，在其后部的气流中会不断产生一列不对称却十分规则的被称为卡曼涡流的空气涡流。根据卡曼涡流理论，这个旋涡行列是紊乱地依次沿气流流动方向移动，其移动的速度与空气流速成正比，即在单位时间内通过涡流发生器后方某点的旋涡数量与空气流速成正比。因此，通过测量单位时间内涡流的数量就可计算出空气流速和流量。

测量单位时间内旋涡数量的方法有反光镜检出式和超声波检出式两种。反光镜检出式卡曼涡旋流量传感器，其内有一只发光二极管和一只光敏三极管。发光二极管发出的光束被一片反光镜反射到光敏三极管上，使光敏三极管导通。反光镜安装在一个很薄的金属簧片上。金属簧片在进气气流旋涡的压力作用下产生振动，其振动频率与单位时间内产生的旋涡数量相同。由于反光镜随簧片一同振动，因此被反射的光束也以相同的频率变化，致使光敏三极管也随光束以同样的频率导通、截止。

超声波检出式卡曼涡旋式空气流量传感器在其后半部的两侧有一个超声波发射器和一个超声波接收器。在发动机运转时，超声波发射器不断地向超声波接收器发出一定频率的超声波。当超声波通过进气气流到达接收器时，由于受气流中旋涡的影响，使超声波的相位发生变化。根据接收器测出的相应变化的频率，计算出单位时间内产生的旋涡的数量，从而求得空气流速和流量，然后根据该信号确定基准空气量和基准点火提前 。

1、涡旋管靠压缩空气驱动，非电气设备，纯机械结构，内部无化学物、无污染可能。

2、运行可靠，免维护，使用成本很低，涡旋管内部无任何活动件、无磨损可能，寿命长达10年以上。

3、涡旋管材质为不锈钢，耐腐蚀、体积小，重量仅约0.5公斤。