Джоуля-Томсона

При дросселировании реального газа температура меняется (эффект Джоуля-Томсона). Как показывает опыт, знак изменения температуры dT/dp)n для одного и того же вещества может быть положительным (dT/dp)h>Q, газ при дросселировании охлаждается) и отрицательным dT/dp)t,[c.51]

Состояние газа, в котором dT/dp)h = 0, называется точкой инверсии эффекта Джоуля — Томсона, а температура, при которой эффект меняет знак,—т емпературой инверсии. Для водорода она равна [c.51]

Рис. 3.2. Температурная зависимость второго (В) (1), третьего (С) (2), четвертого (О) (3) и пятого (Е) вириальных коэффициентов в приведенных единицах [48]. Тв—температура Бойля Тс — критическая температура Тдж-т—температура Джоуля— Томсона (величина В/Т максимальна) Тдж — температура Джоуля, соответствующая максимуму коэффициента В.

Рис. 3.2. <a href="/info/191882">Температурная зависимость</a> второго (В) (1), третьего (С) (2), четвертого (О) (3) и пятого (Е) <a href="/info/21013">вириальных коэффициентов</a> в приведенных единицах [48]. Тв—<a href="/info/3890">температура Бойля</a> Тс — <a href="/info/838">критическая температура</a> Тдж-т—температура Джоуля— Томсона (величина В/Т максимальна) Тдж — температура Джоуля, соответствующая максимуму коэффициента В.

Эффект Джоуля—Томсона [c.220]

Величину г называют дифференциальным температурным эффектом Джоуля — Томсона. Значение аг определяется из уравнения (10-36) [c.221]

Состояние реального газа при адиабатном дросселировании, в котором температурный эффект дросселирования меняет свой знак или в котором дифференциальный эффект Джоуля—Томсона равен нулю, называется точкой инверсии, а температура, соответствующая этой точке, как указывалось, называется температурой инверсии. Если начальная температура реального газа перед дросселем меньше температуры инверсии, то газ при дросселировании будет охлаждаться, если же начальная температура газа будет выше температуры инверсии, то газ будет нагреваться. [c.222]

Дросселирование при конечных перепадах давлений называют интегральным эффектом дросселирования Джоуля — Томсона. Он определяется при интегрировании уравнения (14-4) [c.223]

Эффект Джоуля — Томсона и его уравнение. [c.231]

Дифференциальный эффект Джоуля — Томсона для газов, подчиняющихся уравнению Ван-дер-Ваальса. [c.231]

Свой относительно небольшой вклад в рост эффектов охлаждения с увеличением вносит и дроссель-эффект (эффект Джоуля-Томсона). Если принять за физическую основу эффекта гипотезу взаимодействия вихрей, можно допустить что с ростом сдвиговых скоростей возрастают степень турбулизации вынужденного приосевого вихря и число образующихся парных вихрей в результате чего эффективность энергоразделения возрастает. Однако рост гидравлической нафузки в трубе вызывает обратное воздействие, что 6 оказывает превалирующее влияние и темп роста эффектов охлаждения заметно снижается, а затем и совсем прекращается. Поэтому с ростом давления на входе при неизменном давлении на выходе рекомендуется [161] для достижения оптимальной работы вихревой трубы по максимуму температурной эффективности снижать относительную площадь соплового ввода закручивающего устройства в соответствии с зависимостью (2.19). [c.54]

В отличие от идеального газа модельное термомеханическое вещество отображает все особенности реальных веществ оно имеет линии идеального газа, Бойля, Джоуля-Томсона, Джоуля. Изотерма, проходящая через его критическую точку, претерпевает перегиб, а частные производные (йр/йу),, и (б р/бу ),. в ней ровны нулю. Высокие модельные качества термомеханического вещества подтверждены также результатами количественных сопоставлений его свойств со свойствами реальных атомных веществ — неона, аргона, криптона и ксенона. Найдено, например, что в его критической точке = 8/27 = 0,296. По обобщенным опытным данным [2] значения составляют для неона [c.56]

По уравнению (1) впервые рассчитаны индивидуальные энергии в критических точках, а также но линиях Войдя и инверсии (Джоуля-Томсона) неона, аргона, криптона и ксенона. Проведен сопоставительный анализ полученных результатов и определены оптимальные усло- [c.56]

Следует отметить, что при расчетах используют, как правило, некоторые среднеинтегральные значения коэффициента Джоуля-Томсона. [c.13]

Глава делится на 9 разделов, охватывающих следующие темы раздел J — газовые холодильные машины раздел 2— паровые компрессионные холодильные машины разделы 3—5—охлаждение с использованием эффекта Джоуля — Томсона (дросселирование) и ожижение воздуха и водорода методом Линде разделы 6 и 7—охлаждение с использованием адиабатического расширения и ожижение воздуха (а также других газов) методом Клода раздел 8— применение однократного адиабатического расширения для он н-жения водорода. Раздел 9 посвящен теплообменникам и регенераторам. [c.7]

Кроме того, термодинамически можно показать (см., например, [71]), что изменение температуры вдоль перегородки на единицу разности давлений, т. е. так называемый дифференциальный эффект Джоуля — Томсона, выражается формулой [c.41]

ОХЛАЖДЕНИЕ ГАЗОВ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭФФЕКТА ДЖОУЛЯ-ТОМСОНА 43 [c.43]

Фиг. 30. Эффект Джоуля—Томсона ад для азота в зависимости от температуры при различных (отмеченных на кривых) давлениях.

Фиг. 30. <a href="/info/17964">Эффект Джоуля—Томсона</a> ад для азота в зависимости от температуры при различных (отмеченных на кривых) давлениях.

Фиг. 31. Эффект Джоуля—Томсона для воздуха как функция температуры при различных давлениях.

Фиг. 31. <a href="/info/17964">Эффект Джоуля—Томсона</a> для воздуха как функция температуры при различных давлениях.

ОХЛАЖДЕНИИ ГАЗОВ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭФФЕКТА ДЖОУЛЯ—ТОМСОН А 45 [c.45]

Условие, при котором эффект Джоуля — Томсона исчезает, т. е. ая = 0, вытекает из (13.7) [c.45]

Некоторые физические соображения. Рассмотрим физические процессы, вызывающие инверсию эффекта Джоуля—Томсона. Для этого необходимо преобразовать термодинамическое выражение для ад, вытекающее из уравнения (J3.4). Из выражения, определяющего энтальпию Я = t/ pv, получим [c.48]

Отклонения реального газа от закона Бойля таковы, что член [д pv) dp x в зависимости от условий может быть и положительным и отрицательным, как показано на фиг. 35, где в (/>0 —/ )-диаграмме изображены изотермы, типичные для всех газов (см. [71]). Пунктирная кривая на фиг. 35 изображает геометрическое место точек, в которых [9 (ри)/9р]х = 0 температура, соответствующая изотерме, направленной горизонтально при р = 0 (т. е. для которой при р = 0, [д (pv)/dp]T = 0), называется температурой Бойля в. Для данного вещества. Ясно, что для всех температур, превышающих температуру Бойля Те., выражение — [д (pv)/dp]x всегда отрицательно, что соответствует нагреванию в процессе джоуль-томсоновского расширения. Следовательно, при Т > Тв. конечный результат эффекта Джоуля— Томсона (охлаждение или нагрев) определяется соотношением величин двух правых членов уравнения (15.2) один член приводит к охлаждению вследствие отклонения от закона Джоуля, другой —к нагреву вследствие от- [c.48]

Сравнивая полученный результат с (13.4), увидим, что условие (18.3) является также условием, при котором эффект Джоуля — Томсона равен [c.59]

УСТАНОВКИ ДЛЯ ОЖИЖЕНИЯ ГАЗОВ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОЛЬКО ЭФФЕКТА ДЖОУЛЯ-ТОМСОНА [c.65]

Джоуля—Томсона коэффициент 42, 43, [c.927]

Отношение изменения температуры реального газа при дросселировании без подвода и отвода тепла и без совершения внешней работы к изменению давления в этом процессе называют э Ьфектом Джоуля — Томсона. Это явление было открыто Джоулем и Томсоном опытным путем в 1852 г. [c.220]

Для идеального газа эффект Джоуля — Томсона равен нулю, так как температура газа в результате процесса дросселирования не изменяется. Следовательно, изменение температуры реального газа при дросселировании определяется отклонением свойств реальных газов от идеального, что обусловлено действием межмоле-кулярных сил. [c.220]

В настоящее время холодильная техника для сжижения газов располагает большим количеством самых разнообразных аппаратов, в которых используются два метода эффект дросселирования (эффект Джоуля — Томсона) и адиабатное расширение газа с отдачей вненшей работы. [c.338]

Именно из этих элементар )ых рассуждений вытекает результат полученный в работах [ 1 133, путем непосредственного учета различия геплофизических параметров нагнетаемой и пластовой жидкостей яри расчете температурного поля пласта различием теплофиэических параметров нагнетаемой и пластовой жидкостей можно пренебречь. Коэффициенты Джоуля-Томсона для воды и различных нефтей довольно сильно отлич хтся, поэтому следует ожидать, что при расчете дроссельного температурного поля эффект будет иной. [c.155]

Эффект Джоуля—Томсона в газах. В 1852 г. Джоуль и Томсон [70] сообщили о своих первых исследованиях лзоэнтальшшного расширения (дросселирования) газа через сопло при комнатной температуре. В своих последующих экспериментах вместо сопла они использовали пористую перегородку, которая показана на фиг. 28. Компрессор С прокачивал газ сначала через сосуд W, охлаждаемый водой, для отнятия тепла сжатия, затем через пористую перегородку Р (первоначально из ваты), которая была хорошо изолирована от окружающей среды теплоизоляцией L. Через короткое время достигался стационарный режим с давлениями и р. и температурами Tj и Т . [c.41]

Для одного моля идеального газа pv = RT, откуда Т dv/dl") = v, и, следовательно, изменение температуры в опыте Джоуля — Томсона должно было бы быть равным нулю. Джоуль и Томсон обнаружили, что для многих газов, как, например, для воздуха, углекислоты, кислорода, азота, температура после прохождения через перегородку становится пиже температуры Г, на входе. Для воздуха, панример, в интервале температур от 273 до 373° К и давлений от 1 до 6 атм [c.42]

Это уравнение также справедливо только при высоких значениях i-, когда 1—>1, то зависимость значительно усложняется. Однако (14.3) и (14.4) показывают, что состояния газа, представленные на (jO — Г)-диаграмме точками с нулевым эффектом Джоуля — Томсона, лежат на кривой, близкой к параболе. Такая кривая приведена на фиг. 32, где пунктиром показано геометрическое место точек с ан = О для газа, подчиняющегося уравнению Ван-дер-Ваальса. Каждая точка иод кривой соответствует состоянию газа, в котором эффект Джоуля — Томсона положителен (происходит охлаждение газа), тогда как все точки над кривой отвечают нагреву газа при дросселировании ад < 0). Пересечение кривой с осью при тс = 0 в области высоких температур дает значение температуры инверсии. Приведенная температура инверсии для вандерваальсовского газа Хинв. = 18/г такое же значение вытекает из уравнения (14.4). Это иллюстрируют кривые на фиг. 31, согласно которым при температурах, превышающих температуру инверсии, коэффициент ая отрицателен нри всех значениях р. На фиг. 32 видно, что для вандерваальсовского газа существует и другая, более низкая температура инверсии при т 2,2/г, но этого результата нельзя получить из уравнения (14.4) вследствие весьма приближенного характера последнего при малых значениях -с. Таким образом, в газах, подчиняющихся уравнению Ван-дер-Ваальса, при любых [c.45]

На фиг. 46 уже были представлены кривые, показывающие зависимость коэффициента ожижения з для водорода от давления сжатия при различных температурах предварительного охлаждения. Значения вычислены по данным измерений эффекта Джоуля — Томсона, произведенных Джонстоном и др. [89]. Эти кривые для температур Т , равных 64, 69, 75 и 80° К, ясно указывают на заметное увеличение выхода жидкости при понижении температуры предварительного ох гаждения. [c.62]

Разделение воздуха с целью получения кислорода и азота в больших количествах является в настоящее время важной отраслью промышлеииости производительность отдельных установок достигает 120 т жидкого кислорода в сутки [125]. В таких мощных установках (см., например, [125—129]) для получения холода используется не эффект Джоуля—Томсона, а расширение в турбодетандерах (см. п. 36), причем вместо теплообменников чаще ирнменя-ются регенераторы ). Применение регенераторов и теплообменников с пере- [c.67]

Большие водородные ожижители. Впервые водород был сжижен Дьюаром в 1898 г. в Лондоне [132—134]. Дьюар применил для ожижения водорода простой цикл Линде с использованием эффекта Джоуля—Томсона. Сжатый до высокого давления водород предварительно охлаждался ниже инверспонной температуры в змеевике, погруженном в жидкий воздух, кипя-дций под пониженным давлением. Подробного описания аппаратуры не существует, хотя подобные установки были построены фирмой Бритиш Оксид-жен К° и одна из них была в 1904 г. приобретена Бюро стандартов США [135]. [c.68]

Сравнение адиабатического расширения с дросселированием. Метод ожижения газа, основанный на использовании эффекта Джоуля — Томсона (дросселирование), в принципе не может быть таким эффективным, как метод адиабатического расширения, вследствие неизбежных термодинамических необратимых потерь, присущих процессу дросселирования. Всякая необратимость, введенная в холодильный цикл, должна снижать его к. п. д. При изоэнтальпическом расширении (дросселировании) изменение энтропии с давлением дается формулой [c.78]

Для увеличения выхода жидкости Симон и Альберг [209] предложили использовать эффект Джоуля —Томсона. Помещая дроссельный вентиль в холодной части прибора непосредственно на сосуде С и пропуская расширенный газ по змеевику, навитому на сосуд С и припаянному к ному, можно понизить температуру сжатого газа, а следовательно, и увеличить количество получаемой жидкости. С приборами такого типа работали Симон, Кук и Пирсон [210]. [c.98]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...