那个盒子放在我书房的地毯上，周围是精装书、平装书和《纽约时报》。这个包裹很高，比我预想的高很多。然而，在漫长的一天工作之后，它就在那儿迎接我。房子里很安静。一只猫小跑进房间，用它毛茸茸的脸颊蹭着箱子。狗也跟着进来，湿漉漉地嗅着。
我小心地拿着剪刀，剪开包装胶带。一下，两下，三下，然后四下。胶带黏糊糊地缠成一团掉在地毯上，这让猫很高兴。塑料和硬纸板套子包裹着里面的东西，我小心翼翼地把东西从盒子里拿出来。我撕开塑料膜，然后把套子扔得到处都是。哦，天哪，它真漂亮！我的新戴森吸尘器真漂亮！我迅速组装这台机器，我的手像笨手笨脚的情人一样颤抖着。软管放在这儿，吸嘴放在那儿。我插上电源，启动了它。
戴森吸尘器轰鸣着启动了。我被它迷住了。我以前也用过其他吸尘器。最终，它们都失去了让我满意的能力。它们带着一团灰尘被送到车库、城镇垃圾场或者阁楼。我希望戴森会有所不同。我确信它会的。我做过功课。旋风分离！就是这个关键。我以前拥有的其他吸尘器都没有这种技术。
旋风分离！这听起来像是艾萨克·阿西莫夫科幻小说里的东西。但这是科学事实。戴森会让人失望吗？旋风分离只是一种营销噱头吗？它会有效吗？而且，以伊莱克斯（Electrolux）的名义问一下，旋风分离到底是什么呢？
旋风的力量
让我们从基础开始讲起。旋风分离可以从空气、气体或液体流中去除颗粒，如灰尘和污垢等。工程师们有时把这些像龙卷风一样的除尘设备称为离心分离器。这是因为这些机器的核心是一种叫做离心力的东西[来源：特拉华大学]。
回想一下你的高中物理课。离心力是沿着曲线轨道运动的物体飞离曲率中心的趋势。还记得小球和绳子的实验吗？当然记得。你把一个系在绳子上的小球在头顶上旋转。当你松开绳子时发生了什么？小球沿着在松开点与半径相切的路径飞出去了。这就是离心力，不要把它和向心力混淆，向心力是物体朝着中心或轴运动（或者是促使小球在你头顶上做圆周运动直到你松开它的力）。
然而，离心力不是一种真正的力，而是一种惯性形式，即物体在没有其他力作用于它时沿直线运动的趋势。在旋风分离器中，通常载有灰尘的空气被泵入一个底部为锥形的垂直圆柱体顶部。快速流动的空气从圆柱体顶部进入腔室并开始剧烈旋转。当这种情况发生时，就会形成一个小型龙卷风或旋风[来源：瓦查拉维查南特]。
空气和灰尘以圆形、螺旋状疯狂地旋转。因为颗粒比空气分子质量大，所以需要更大的力来使这些碎屑做圆周运动。但是在旋风腔室内没有这样的力。当旋转的空气团旋转时，较重的颗粒开始偏离并朝着腔室壁移动。因为这些大而密集的颗粒惯性太大，无法跟随空气的曲率，所以它们就被甩到侧面。啪，颗粒撞击到壁上，滑落到集尘器或集尘箱底部[来源：瓦查拉维查南特、特拉华大学]。
最后，旋风底部附近的“清洁空气”改变方向，沿着圆柱体中心向上移动到排气管或出口，通常这个出口连接着一个过滤器，用来捕捉任何剩余的细小颗粒[来源：特拉华大学]。
油脂消失：旋风分离的其他用途
这一切听起来很复杂，但旋风分离器非常简单，手巧的人可以在家里制作一个。许多行业用它们来去除空气、气体和水中的污染物。这些设备有各种形状和大小。以下是一些例子。
旋风油脂分离器：许多工业和专业厨房依靠旋风分离技术从空气中去除微小（大于5纳米）的油脂颗粒。在这些大型厨房中，充满油脂的空气进入机器。在分离器内部，旋风活动将空气推向过滤器壁。油脂流到设备底部，而清洁空气回流到房间里[来源：杰文]。
卧式集尘器：为了去除制造工厂中的灰尘和其他污染物，工程师们经常在工厂地面上方安装大型集尘器。一种工业强度的旋风分离器是高效卧式集尘器系统。大多数旋风分离器是垂直方向的，依靠重力将灰尘带到收集料斗。然而，卧式收集系统依靠二次气流将颗粒引导到集尘箱。当脏空气进入卧式收集器时，它开始旋转舞动，朝着收集器壁旋转。第二股强大的气流通过一系列喷嘴进入分离室。在收集到的颗粒到达设备内壁之前，这股急速的空气捕捉住它们，并将碎屑直接带到料斗[来源：埃格特]。
多旋风分离器：如果一个旋风分离器很好，那么多个分离器肯定更好，对吧？没错。它们被称为多旋风分离器。在这种设备中，充满灰尘的空气流经一个公共进气口，在这里一系列小直径的旋风分离器去除颗粒。多旋风分离器比典型的旋风分离器产生更大的离心力，这使得分离效果更好[来源：JusDust.org]。
二次气流分离器：像卧式集尘器一样，一些旋风分离器有二次气流系统，这会增加旋风的速度，使灰尘收集更高效[来源：JusDust.org]。
水力旋流分离器：这些旋风设备从快速流动的水中去除固体颗粒。水的流速越快，离心力就越大。旋转的水旋风将颗粒抛到旋转涡旋的外缘。颗粒撞击到旋风壁并滑落到收集箱[来源：康 – 塞尔制造公司]。
那么，回到我的旋风吸尘器。它太神奇了。戴森吸尘器吸起灰尘、尘螨、狗毛和干了的猫呕吐物，我从未见过如此厉害的。我惊讶地看着物理之神把碎屑从旋转的涡旋中向外抛出，迫使脏东西混合体落到圆柱体底部。不麻烦，不脏乱，不用袋子，没有灰尘。旋风分离太棒了！
更多信息
请不要觉得我很奇怪，但我是那种喜欢用吸尘器的人。我每天吸一次尘，冬天可能会吸两次。我必须这么做。猫和狗，更不用说柴炉了，到处留下灰尘、毛发和皮屑。而且，这让我有时间在脑海里构思我的文章和书籍。至于清洁，旋风技术似乎能很好地完成任务。而且，我喜欢看灰尘在圆柱体里旋转。
参考来源
康 – 塞尔制造公司。“水力旋流/颗粒分离。”（2013年2月15日）http://www.con – servwater.com/Particle_Separation.html
埃格特，巴特。“高效卧式集尘。”2011年2月8日。粉状散装固体。（2013年2月15日）http://www.powderbulksolids.com/node/37772
杰文。“旋风油脂分离器如何工作。”（2013年2月15日）http://www.jeven.com/mvhome/homepage_item_view.html?id = 0000100001285&did = 298&lang = en&page_category_id = 75354
JusDust.org。“旋风集尘器。”（2013年2月15日）http://www.jusdust.org/cyclone_dust_collectors/cyclone – dust – collectors.htm
特拉华大学。（2013年2月14日）http://ce.udel.edu/~dentel/434/Lecture5 – Cyclone.pdf
瓦查拉维查南特，西里拉特。“流体流动：旋风分离器。”泰国艺术大学。（2013年2月14日）http://www.eng.su.ac.th/che/old53/faculty_and_staff/sirirat/slide_fluidflow_pdf/fluidflow4.pdf
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