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渦旋膨脹機是一種基于渦旋動力學原理而設計的能量轉換設備。它通過將高速旋轉的流體（如氣體或液體）引導到特定的幾何結構中，使其經歷快速膨脹和降壓過程，從而將動能轉化為機械功或電能。

渦旋膨脹機的工作原理可簡單描述為以下幾個步驟：首先，流體被導入到膨脹機的進口處，進入一個旋轉的轉子。轉子上的葉片會將流體加速，并形成一個高速的旋轉渦旋。然后，流體進入膨脹機的腔室，腔室內的幾何結構會導致流體發生急劇膨脹，從而降低了壓力。最后，膨脹后的流體通過出口處排出，同時驅動轉子旋轉，產生機械功或電能。

渦旋膨脹機具有廣泛的應用領域。首先，它可以用于發電領域。通過將高溫廢熱或廢氣導入渦旋膨脹機，可以利用其膨脹過程中釋放的能量來驅動發電機，從而實現廢熱或廢氣的能量回收。其次，渦旋膨脹機還可應用于壓縮空氣系統中。通過將壓縮空氣引入渦旋膨脹機，可以實現空氣的膨脹和降壓，從而減少系統的能耗。此外，渦旋膨脹機還可用于水泵系統、制冷設備、化工工藝等領域，以提高能源利用效率和降低運行成本。