Задачка по термодинамике

Здравствуйте форумчане. При обдумывании одного устройства столкнулся с одной задачкой… Прошу Вас помогите решить, потому как в формулах физических крайне не силен, а тут именно такой случай.

Дано:

Металлическая труба диаметром 100 мм, внутри трубы проходит горячий воздух, примерно 650°С, воздух поднимается с естественной для такой температуры и такого объема скоростью, в трубе кроме входного и выходного отверстия есть ещё одно, для подачи в трубу холодного воздуха. Вопрос, точнее несколько)))

1. Какого диаметра должно быть сопло для подачи холодного воздуха

2. Под каким углом, какой температуры, и под каким давлением нужно подавать холодный воздух

Для того, чтобы внутри трубы образовать вихрь

Форумчане… Пожалуйста помогите с расчетами… прям ооооочень нужно… Вопрос буквально уровня цивилизационного развития человечества....