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ノーマン・ルアット[ 1 ]とルイ・M・ミショー[ 2 ]がそれぞれ独立に提唱した渦エンジンまたは大気渦エンジン（AVE ）の概念は、より短く安価な構造物によって生成される空気の渦で、大きな物理的な煙突を置き換えることを目的としている。AVEは地表付近の渦度を誘発し、自然発生する陸上竜巻や水上竜巻に似た渦を発生させる。
ミショーの特許によると、この装置の主な用途は、基部のルーバーを通過する空気の流れによって低速の空気タービンを駆動し、従来の発電所で通常無駄になっている熱から20%の追加電力を生成することである。つまり、この渦流エンジンの主な用途は、冷却塔を必要とする大規模発電所の「ボトムサイクル」として利用することである。
ルアットが特許請求で提案した用途は、物理的な太陽上昇気流タワーよりも安価な代替手段を提供することである。この用途では、太陽によって加熱された広い地面が、温室のように熱い空気を閉じ込める透明な表面で覆われ、熱が供給される。太陽集熱器の外半径の接線に対して角度をつけて設置された偏向羽根によって渦が生成される。ルアットは、「有用なエネルギー」を収集するためには、太陽集熱器の最小直径が44メートル（144フィート）以上必要になると推定した。同様の提案は、透明なカバーをなくすことである。 [ 3 ]この方式では、温かい海水または地球の周囲の表面層からの温かい空気で煙突渦を駆動する。この用途では、中心に空気タービンがある塵旋風に非常によく似ている。
2000年以降、クロアチアの研究者であるニニクとニゼティッチ（スプリト大学電気工学・機械工学・造船学部 所属）もこの技術を開発し[ 4 ] 、特許を取得している[ 5 ] [ 6 ]。
マレーシアのペトロナス工科大学（UTP）の太陽エネルギー研究チームは、フセイン・H・アル・カイエム教授の指揮の下、太陽エネルギーを熱源として利用する太陽渦発電（SVPG）技術の最初の実験プロトタイプを開発しました。[ 7 ]その後、基本プロトタイプは顕熱エネルギー貯蔵（TES）との統合や渦発生器の設計変更により、一連の開発と性能向上を受けました。チームはSVPGの実験的評価、理論分析、計算シミュレーションを実施して発表し、その研究結果をこの技術の基礎をまとめた書籍にまとめました。[ 8 ]
（主にミショー特許に適用される）
運転中、渦はより重く冷たい外部の空気を求心的に排出し（37）、その結果、大きな低圧の熱気の煙突（35）を形成します。この空気の流れを駆動するために、発電所の廃熱の約20%が使用されます。天候によっては、大規模な発電所では、 0.2～15キロメートル（0.12～9.32マイル）の高さの仮想的な煙突が形成され、最小限の構造で発電所の廃熱をより冷たい上層大気に効率的に放出することができます。
渦流は、拡散ヒーター（83）を短時間オンにし、タービン（21）をファンとして電気的に駆動することによって開始される。これにより、わずかに加熱された空気が渦流領域（2）に送り込まれる。空気の温度差はわずかでなければならない。温度差が大きいと、周囲の冷たい空気との混合が進み、効率が低下するためである。熱源としては、排ガス、タービン排気、または小型天然ガスヒーターなどが挙げられる。
アリーナ内の空気は上昇する（35）。これにより、方向調整ルーバー（3、5）を通してさらに多くの空気（33、34）が引き込まれ、渦が形成される（35）。初期段階では、外部ルーバー（25）を開くことで、外部気流（31）の制限を最小限に抑える。熱エネルギーの大部分は、最初に渦を発生させるために使われる。
起動の次の段階では、ヒーター（83）をオフにし、ルーバー（25）によってタービン（21）をバイパスしてもよい。このとき、外部発電所からの低温熱が、従来のクロスウェイ冷却塔（61）を介して上昇気流と渦流を駆動する。
空気がルーバー（3、5）からより速く排出されるにつれて、渦の速度が増加します。空気の運動量によって渦内の空気に遠心力が働き、渦内の圧力が低下して渦がさらに狭くなります。渦が狭くなると、運動量保存の法則により回転速度が増加するため、渦の速度がさらに速くなります。回転速度は、ルーバー（33、34）から排出される空気の速度とアリーナ（2）の幅によって決まります。アリーナが広く、ルーバーの回転速度が速いほど、渦はより速く、より狭くなります。
クロスウェイ冷却塔（61）からの加熱された空気（33、34）は、2つの方向調整ルーバーのリング（3、5、高さは分かりやすくするために誇張して表示）を通ってコンクリート製の渦流アリーナ（2）に入り、上昇する（35）。上側のルーバーのリング（5）は、渦流の低圧端を厚く比較的高速なエアカーテン（34）で密閉する。これにより、渦流の基部（33）と外気（31）との圧力差が大幅に増加する。その結果、発電タービン（21）の効率が向上する。
下部のルーバーリング（3）は、大量の空気（33）を渦の低圧端にほぼ直接送り込む。下部のルーバーリング（3）は、そこから出る空気（33）の回転速度が遅いため、遠心力が小さく、渦における圧力が高くなることから、高流量を得るために不可欠である。
冷却塔（61）の入口の狭窄部にある空気駆動タービン（21）が電動発電機を駆動する。発電機は、渦流アリーナ（33）の底部と外気（31）との間に大きな圧力差が生じる起動の最終段階でのみ作動を開始する。このとき、バイパスルーバー（25）は閉じている。
壁（１）と突起（８５）は、アリーナ底部における低速の気流（３３）を遮蔽し、乱流を平滑化することで、周囲の風の中でも渦（３５）の基部を保持する。通常の風況下で渦を保持するためには、壁（１）の高さはルーバー（３、５）の高さの５～３０倍でなければならない。
アリーナ（2）の安全性と摩耗を管理するため、渦基部（33）の計画最大速度は毎秒約3メートル（9.8フィート/秒）です。結果として生じる渦は、激しい竜巻というよりは、水霧の大きなゆっくりとした塵旋風に似たものになるはずです。無人地帯では、渦がより速い周囲の風に耐えられるように、より速い速度が許容される場合があります。
名前が付けられていない番号付きの部品のほとんどは、エンジン始動時の空気速度と温度を制御するための内部ルーバーとウォーターポンプのシステムである。
初期の研究では、横風による渦の乱れのため、これが実用化できるかどうかは必ずしも明確ではなかった。[ 9 ] [ 10 ] このことが、後にCFDモデルの風洞実験による検証を行う研究を促し、「横風にさらされたフルスケールシミュレーションでは、発電容量は横風の影響を受けないことが示された」と結論付けている。[ 11 ]
ミショーは同僚のトム・フレッチャーと共にユタ州でプロトタイプを製作した。[ 12 ]
また、ミショーの特許出願によると、このデザインは当初、ガソリンを動力源とする直径50cmの 「火の渦」を用いて試作されたという。
ウェスタンオンタリオ大学の風洞実験室は、OCEのエネルギーセンターからの初期投資により、ミショーの渦エンジンの1メートル版のダイナミクスを研究している。[ 13 ]
PayPalの創業者ピーター・ティールのBreakout Labsは、AVEテストに30万ドルの助成金（2012年）を提供した。[ 14 ]その予備的な結果（2015年）はThe Atlanticで報告された。[ 15 ]
「ボルテックスエンジン」という用語は、新しいタイプの内燃機関も指します。[ 16 ]