Дросселирование пара — страница 2

  • Просмотров 13167
  • Скачиваний 937
  • Размер файла 2839
    Кб

обусловлено диссипацией (рассеянием) энергии потока, рас­ходуемой на преодоление этого местного сопротивления. При дросселировании потеря давления р1 — р2 тем больше, чем меньше относительная площадь сужения. Рассмотрим подробнее адиабатное дросселирование. Адиабатным дросселированием (или мятием) называют необратимый переход рабочего тела от высокого давления p1 к низкому давлению p2 без теплообмена. При подходе к диафрагме

(рис.1 и рис.2) поток, сужаясь, разгоняется, давление внутри его уменьшается, а на стенки трубопровода и диафрагмы вслед­ствие торможения газа в застойной зоне оно несколько повышается. После прохождения отверстия поток, расширяясь до стенок трубопро­вода, тормозится, давление Рис 2. Дросселирование газа диафрагмой и характер изменения давления в процессе Рис 1. Измерительная диафрагма. газа при этом возрастает. Однако давление p2

в сечении II после диафрагмы оказывается меньше давления p1 в сечении I перед диафрагмой. Снижение давления является следствием потерь на трение и вихреобразование, вызванное разностью давлений у стенок диафрагмы и в потоке. Вследствие этих потерь процесс дросселирования является необратимым процессом и протекает с увеличением энтропии. Поток, однако, после прохождения диафрагмы, стабилизируется и газ течет, заполняя все

сечение трубы. Процесс дросселирования не сопровождается совершением газом полезной работы, т.е. для такого процесса lтех=0. Величина снижения давления зависит от природы газа, параметров его состояния, скорости движения и степени сужения трубопровода. После дросселирования удельный объем и скорость газа возрастают (v2 > v1 и w2 > w1), а температура газа в зависимости от его природы и параметров состояния перед дросселированием

может как увеличиваться, так и уменьшаться, или оставаться неизменной. Для адиабатного процесса дросселирования справедливо уравнение (1) При неизменном диаметре трубы (А=const) и стационарном процессе, в котором через любое сечение массовый расход газа G=const, в соответствии с уравнением неразрывности w/v = G/A = const. Отсюда следует, что скорость газа возрастает пропорционально увеличению объема. Однако при таком изменении скорости

измене­ние кинетической энергии газа в сравнении с величиной его энталь­пии оказывается ничтожно малым. Таким образом, изменением кинетической энергии газа при дросселировании можно пренебречь, тогда i1=i2 , или u1 + p1v1 = u2 + p2v2 . (2) Данное уравнение является уравнением процесса дросселирования. Оно позволяет с помощью is- диаграммы по состоянию рабочего тела до дросселирования находить его состояние после дросселирования так, как