什么是节流过程 - Isenthalpic过程 - 定义

节流过程是Isenthalpic过程之一。节流过程是热力学过程,其中气体的焓保持恒定。优德app热工程学

节流过程 - Isenthalpic过程

一种节流过程是A.热力学过程,其中气体或介质保持常数(h = const)。事实上,节流过程是其中之一Isenthalpic流程。在节流过程中没有工作由系统或在系统(dw = 0)上完成,通常存在没有热量转移绝热)来自或进入系统(DQ = 0)。另一方面,节流过程不能是象鼻的,它是一个从根本上不可逆转的过程。节流过程的特征:

  1. 没有工作转移
  2. 没有传w88优德备用网址 微博热
  3. 不可逆转的过程
  4. Isenthalpic过程

流动的节流导致重要减少压力,因为一个节流装置导致一个局部压力损失。只需将限制引入到气体或液体流动的线上即可实现节流。该限制通常通过部分开口阀或多孔塞进行。这种压力损失通常被称为轻微损失,虽然他们经常占了一部分的主要部分头部损失。轻微的损失大致与之成比例流速的平方因此,它们可以轻松集成到达西 - 威斯巴赫方程式通过电阻系数K.

轻微的头部损失 - 方程式

例如,考虑一下理想的气体流过部分打开的阀门。来自经验,我们可以观察到:P.> P.出去,V.出去, 在哪里P.是个压力V.是个比容。我们也可以观察到特定的焓保持不变,即h= H.出去

特定的焓等于特定的内部能量系统加上产品压力比容

H = U + PV

因此,如果压力降低,则如果焓保持恒定(假设U是常数),则必须增加特定体积。因为质量流是恒定的,所以观察到特定体积的变化为一个增加气体速度,这也通过观察来验证。

如果内部能量发生变化,那么就必须有一个温度变化。通常,流体的温度将下降。然而,在特殊情况下,温度可能保持不变或可能增加。

部分开口阀或多孔插头
部分开口阀或多孔塞可用于减少系统中的压力。

joule-thomson效果 - 焦耳汤姆森系数

节流过程中温度的变化是受试者的焦耳 - 汤姆森效果。在室温和正常压力下,除氢和氦之外的所有气体凉爽的在气体扩张期间。散热发生,因为必须进行工作以克服气体分子之间的远程吸引力,因为它们移动得更远。效果取决于焦耳 - 汤姆森系数,定义为:

焦耳汤姆森系数 - 方程式

节流过程的应用发生在蒸汽压缩冰箱中,其中节流阀用于降低压力并将制冷剂的温度从冷凝器出口处的压力降低到蒸发器中存在的较低压力。

湿蒸汽的节流

湿蒸汽其特点是蒸气质量,它从零到单位 - 开放间隔(0,1)。湿蒸汽的节流也与之相关焓养护。焓是保守的,因为系统(DW = 0)没有工作,并且通常没有来自系统(DQ = 0)的热转换器(绝热)。但在这种情况下减少压力原因A.蒸气质量增加。随着压力下降在湿蒸汽中的一些液体蒸发并增加蒸汽质量(即干燥级分)。这个过程发生,因为饱和温度较低的压力下降。较低的温度,较低的压力,更高的质量蒸汽含有与原始蒸汽相同的焓。

节流过程 -  HS图 -  Steam

示例:湿蒸汽的节流

蒸汽轮机的高压级以6MPa,T = 275.6°C,x = 1(点C)的入口条件运行。蒸汽在1.15MPa,186℃和x = 0.87(点D)的压力下留下这种涡轮机的阶段。当从1.15 MPa节流到1.0MPa时,确定蒸汽的蒸汽质量。假设该过程是绝热的,没有工作由系统完成。

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解决方案:

必须使用蒸气质量计算状态D的焓:

HD,湿= H.D,蒸气x +(1 - x)hD,液体= 2782。0.87 +(1 - 0.87)。790 = 2420 + 103 =2523 kj / kg

由于它是一个概念性的过程,我们知道焓T.从蒸汽表中,我们必须使用相同的方程找到蒸汽质量并解决蒸汽质量方程,X:

Ht,湿= H.T,蒸气x +(1 - x)hT,液体

x =(Ht,湿- HT,液体/(HT,蒸气- HT,液体)=(2523 - 762)/(2777 - 762)= 0.874 = 87.4%

节流过程 - 参数

在这种情况下,节流过程(1.15MPa至1MPa),气相质量从87%增加到87.4%,温度从186℃降至179.9℃。

湿蒸汽的节流
湿蒸汽的节流通常会导致蒸汽质量的增加,熵增加和温度降低。
参考:
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热力学过程

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