ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Адиабатическое дросселирование из "Техническая термодинамика Издание 2 " Адиабатическим дросселированием называется необратимый переход тела от высокого давления р1 к низкому ра без сообщения или отнятия тепла извне. [c.144] На практике дросселирование встречается нри перетекании газов или паров через клапан с малым проходным сечением (дроссельный клапан), через неполностью открытый вентиль, пористую перегородку и т. д. [c.144] Если размеры отверстий малы, тс течение газа через эти отверстия из-за большой величины развивающихся в них сил трения не будет сопровождаться, несмотря на наличие перепада давления, сколько-нибудь заметным увеличением скорости газа и последняя на выходе из перегородки будет иметь примерно то же значение, что и до не-, оегородки, т. е. Шг причем ш (а следовательно, и йУг) в рассматриваемом процессе очень мала, а имение к 1 0. [c.144] Дросселирование из-за действия сил трения представляет собой необратимый процесс. Поэтому энтропия газа в результате дросселирования должна увеличиваться. [c.145] Изменение энтропии газа при дросселировании может быть определено из следующих соображений. [c.145] В действительном процессе дросселирования кинетическая энергия газа сначала увеличивается, а затем вследствие торможения уменьшается до исходной величины энтальпия газа при этом достигает первоначального значения. От этих особенностей действительного процесса при анализе отвлекаются и считают, что во всех состояниях — начальном, конечном и любом промежуточном — выполняется условие i = onst, а параметры газа в каждом из состояний имеют вполне определенные значения. [c.145] Так как энтропия в результате дросселирования молсет только возрастать, т. е. О, то dp О и Рз Pi-Следовательно, процесса, обратного дросселированию, в котором давление не уменьшалось, а возрастало бы, при i = onst быть не может. [c.145] При дросселировании газ не производит полезной работы над внешним объектом работы, а кинетическая энергия газа не меняется, поэтому вся работа расширения газа от давления pj до давления рз и работа Pifj—Рг 2. которую производит окружающая среда при проталкивании газа через пористую перегородку, затрачивается ка преодоление сил трения и переходит в конечном счете в тепло трения т. е. [c.145] Для реальных газов температурный эффект дросселирования не равен нулю и может иметь как положительный, так и отрицательный знак. [c.146] Если перепад давления Др=рз—Р при дросселировании не бесконечно мал, но имеет некоторое конечное значение, то разность температур Ц = = 2 — 1 называют интегральным температурным эффектом дросселирования. [c.146] Зная уравнение состояния данного вещества, при помощи уравнений (7-57) и (7-58) можно найти уравнение инверсионной кривой этого вещества в явном виде. [c.147] Из хода инверсионной кривой видно, что одному и тому же значению давления отвечают две точки инверсии или две температуры, в которых температурный эффект дросселирования равен нулю. Первая точка, соответствующая меньшей температуре, называется нижней и.нверсионной точкой, а вторая — верхней инверсионной точкой. Значения температуры инверсии для различных веществ приведены в табл. 7-3. [c.147] Кривая инверсии имеет точку максимума, в которой значения давления и температуры равны соответственно и При давлении свыше /7ц дросселирование газа сопровождается всегда нагреванием его. [c.147] Равным образом при очень высоких температурах дрогселирование газа приводит к нагреванию его. Чтобы получить при этих условиях охлаждение газа в результате дросселирования, нун но понизить начальную температуру газа. [c.147] В котором давление р нужно рассматривать как функцию Т. [c.148] Правая ветвь инверсионной кривой пересекает ось температур Т в точке с температурой, равной 6,75Г , Из этого следует, что при температурах, больших 6,757 , дросселирование вандерваальсовского газа приводит к его нагреванию. [c.148] Выше было отмечено, что в случае идеального газа температурный эффект дросселирования а равен нулю. (11ледовательно, изменение температуры реального газа при дросселировании находится в прямой связи с отклонением свойств реальных газов от идеальности и обусловлено в конечном счете действием междумолекулярных сил. [c.148] Процесс дросселирования тела сопровождается затратой или, наоборот, совершением внешней работы по проталкиванию тела, равной Поскольку давление газа при дросселировании уменьшается, а объем, наоборот, увеличивается, то разность р2 2 — Р1 1 может иметь как положительное, так и отрицательное значение. [c.148] Внутренняя энергия реального газа при наличии междумолекулярных сил состоит из двух частей, первая из которых, так же как и в случае идеального газа, представляет собой кинетическую энергию теплового движения всех молекул и является функцией одной лишь температуры а вторая есть потенциальная энергия взаимного притяжения молекул (см. 7-3) эта часть имеет отрицательный знак и зависит от объема V, увеличиваясь с возрастанием последнего. Первую часть внутренней энергии реального газа называют иногда кинетической, вторую — потенциальной. [c.149] При дросселировании газа потенциальная часть внутренней энергии вследствие увеличения объема возрастает, так что если работа проталкивания, например, была бы равна нулю, т. е. — р1 1 == О, то, поскольку общее значение и в этом случае неизменно, кинетическая часть внутренней энергии уменьшилась бы и соответственно температура газа понизилась бы, т. е. газ в результате дросселирования должен был бы охладиться. [c.149] Вернуться к основной статье