昨日のvortex tubeによる冷却の原理を見てみましょう。
https://en.wikipedia.org/wiki/Vortex_tube
下記の動画、5分くらいからvortex tubeを自作しています。おもったより簡単に動きます。14分くらいから原理の説明です。分子を粒粒で描いた動きが動画になっています。
速度が速いものは外周を回っていて、遅いものが内側に入ってくるように見えます。
上記wikipediaによると、オイラーのタービン方程式で説明できることが2012年にわかったそうです。80年かかったと書いてあります。
T – (v ・ω × r)/cp =const
上記では理想気体を考えていて、温度Tは圧力に比例します。角運動量保存とエネルギー保存を考えると出てくるとのこと（チェックできていません）。
ωは角速度、r は半径、ｖは速度です。タービン方程式の説明は下記にあります。vortex tubeはタービンブレードがありません。
https://engineer-education.com/pump-25_velocity-triangle_euler-head/
英語は上記から。
turbine タービン
blade ブレード
Euler オイラー
“It shows that temperature separation in a moving gas is due only to enthalpy conservation in a moving frame of reference.”
enthalpy エンタルピー
conservation 保存
moving frame of reference （流体とともに）動く参照枠
※ 旋回流以外の方式もあるかもしれません。また、気体でないもの（プラズマ、液体、電解液中のイオン）がどうなるかも面白そうです。摩擦が大きいと発熱しそうです。
“where T is the total, or stagnation temperature of the rotating gas at radial position”
stagnation よどみ （流体力学用語）
radial position 半径方向の位置
acoustic phenomena 音響現象