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具有一定压力的压缩空气进入涡流管喷嘴后膨胀加速，当加速后的气流进入一个圆柱型涡流发生器，旋转的气流以1,000,000 rpm的旋转速度沿热管壁进入热管内部，热管内气流经涡流交换后产生能量的分离,气流被分割成两股气流——一股是热气流，另一股是冷气流。在热管的终端，一部分压缩空气通过调节阀以热空气的方式泻出, 剩余的压缩空气以较低速度通过进入热管旋转气流的中心返回，这股冷气流通过发生器中心形成超低温冷气汇集到冷气端排出。
