Читайте также:
|
|
Адиабатное расширение газа в открытой системе в условиях стационарного течения без совершения внешней работы и приращения скорости на контрольной поверхности называется дросселированием.
Для практического осуществления этого процесса на пути газа устанавливают какое-либо гидравлическое сопротивление: дроссельный вентиль, заслонку, калиброванное отверстие и пр.
В результате дросселирования энтальпия не изменяется, но вблизи дроссельного устройства она не остается постоянной, поэтому процесс дросселирования нельзя отождествлять с обратным изоэнтальпным процессом.
Следовательно, для процесса дросселирования можно записать как ∆i=0.
Для идеального газа , следовательно, dT=0; du=cvdT=0.
Для идеального газа дросселирование должно проходить без изменения температуры.
При расширении реального газа увеличивается расстояние между молекулами, и совершается работа против сил межмолекулярного взаимодействия. Это определяет изменение внутренней энергии и температуры, поэтому для реального газа при дросселировании
di=0; dT<=>0; du<=>0.
Процесс дросселирование необратим. Для идеального газа он необратим полностью, для реального газа - частично обратим.
Изменение температуры в процессе дросселирования носит название эффект Джоуля-Томсона.
Дифференциальный эффект Джоуля-Томсона определяется по формуле:
. (17)
Практически при дросселировании всегда имеется конечная разность давлений, изменение температуры в таком процессе будет называться интегральным эффектом Джоуля-Томсона:
(18)
Интегральный эффект дросселирования определяют обычно из термодинамических таблиц и диаграмм (рис. 13).
Знак эффекта дросселирования может быть различным.
Если , то T2<T1 и процесс сопровождается охлаждением, поскольку р1>p2.
Если , - то нагреванием; - средний дифференциальный эффект дросселирования в конечном процессе.
Изменение знака дроссельного эффекта называют инверсией. В этом состоянии
. (19)
Рис. 13. Процесс дросселирования в диаграмме Т-s
При определенном значении i, состояние инверсии будет иметь место при определенных р и Т.
При другом значении i, состоянию инверсии будут соответствовать другие р и Т. Таким образом, имеет место множество точек инверсии, в диаграмме это множество точек складывается в линию, которая называется кривой инверсии.
Кривая инверсии делит диаграмму на две области. В правой дроссельный эффект - положительный, в левой - отрицательный.
Для каждого вещества существует максимальная температура инверсии, выше которой эффект при любых давлениях отрицателен. Эта температура называется верхней температурой инверсии. Существует и так называемая нижняя температура инверсии в области жидкости.
Дата добавления: 2015-07-24; просмотров: 232 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
В обратных термодинамических циклах | | | Равновесное адиабатное расширение газа в детандере |