🗊Презентация Дросселирование газов и паров

Дросселирование газов и паров Дросселирование - это процесс уменьшения давления, в котором нет ни увеличения кинетической энергии, ни совершения технической работы. Дросселирование происходит если на пути движения газа или пара в канале встречается препятствие (местное сопротивление), уменьшающее поперечное сечение потока. Давление за препятствием при этом всегда оказывается меньше, чем перед ним. В отверстии – скорость возрастает, давление и энтальпия уменьшаются, уд. объем увеличивается.

Дросселирование газов и паров Дросселирование – процесс необратимый, протекающий с увеличением энтропии и уменьшением работоспособности рабочего тела. При этом часть кинетической энергии затрачивается на работу против сил трения и превращается в теплоту. Температура рабочего тела может как увеличиваться, так и уменьшаться или оставаться неизменной. P1>P2, если ω1~ ω2 , то тогда или Или i1- i2=0 и i1= i2. т.к. энтальпия – функция температуры, то при дросселировании идеального газа Т1=Т2; Для реального газа: энтальпия – не меняется, энтропия и объем – увеличиваются, а температура может повышаться, понижаться или оставаться неизменной.

Эффект Джоуля-Томсона Работа проталкивания совершается за счет убыли внутренней энергии. Внутренняя энергия состоит из кинетической энергии (функция температуры) и потенциальной энергии (функция температуры и объема). При дросселировании потенциальная энергия, вследствие увеличения объема, всегда возрастает. Если p2v2-p1v1=0 и u1-u2=0, а потенциальная энергия возрастает, то кинетическая энергия должна уменьшиться. Следовательно Т2<Т1 – охлаждение; Если p2v2>p1v1, а u1>u2, то и Т2<Т1 – еще большее охлаждение. Не только потенциальная энергия возрастает, но и газом совершается внешняя работа за счет внутренней энергии.

Эффект Джоуля-Томсона Как правило p2v2<p1v1(внешняя работа отрицательная), значит u1-u2<0, → u1<u2(внутренняя энергия увеличивается) а) если p2v2-p1v1>uпот , то uкин и Т1<Т2 – нагрев; б) если p2v2-p1v1<uпот , то uкин и Т1>Т2 – охлаждение; в) если p2v2-p1v1=uпот , то uкин=constи Т1=Т2=Тинв – инверсия газа; Различают эффекты дросселирования: Дифференциальный температурный – давление и температура изменяются на бесконечно малую величину; αi- дифференциальный температурный эффект Джоуля-Томсона; Интегральный температурный – давление и температура изменяются на конечную величину;

Кривая инверсии - уравнение кривой инверсии. На рисунке – кривая инверсии азота. При любом значении давления вещество имеет две точки инверсии: одна – в области жидкости, другая – в области перегретого пара (газа). Все процессы дросселирования, начинающиеся внутри инверсионной кривой, сопровождаются охлаждением вещества; вне кривой – протекают с нагреванием вещества.

Дросселирование (мятие) пара Если мятию подвергается перегретый пар 1-2, то давление и температура его уменьшаются, а объем и степень перегрева возрастают. При дросселировании 3-4 пар последовательно переходит в сухой насыщенный, затем во влажный и снова в перегретый.