Дросселирование газов и паров.

Если на пути движения потока имеется местное сопротивление (диафрагма с малым отверстием в центре), то скорость резко возрастает, а давление понижается. При этом из-за потерь на завихрения давление за диафрагмой восстанавливается не полностью, и перепад давлений тем больше, чем меньше отношение f_o / f₁. Понижение давления газа или пара при прохождении его через местное сопротивление называется дросселированием. Процесс дросселирования идет без теплообмена с окружающей средой и не сопровождается производством работ, поэтому уравнение первого закона термодинамики запишется: , или . Изменение скорости при дросселировании может быть, но кинетическая энергия столь несущественна по сравнению с энтальпией, что , т.е. при дросселировании пара его энтальпия практически не изменяется. При дросселировании идеального газа, для которого причем с_p = const, получим, что , а в дифф. форме: , т.е. температура идеального газа при дросселировании не изменяется.

Из графика видно, что дросселирование идеального газа сопровождается ростом его энтропии, несмотря на то, что процесс идет без теплообмена, т.е. этот процесс необратим. Опытами Джоуля и Томсона обнаружены явления, состоящие в том, что у реальных газов при дросселировании температура не остается постоянной, а уменьшается или увеличивается в зависимости от природы и начальных параметров газа. Эта особенность реальных газов открыла возможность использования процессов дросселирования в технике для получения низкой температур и сжижения газов.

Из графика видно, что влажный пар в области умеренных давлений (точка 1) при дросселировании подсушивается, сухой насыщенный пар (точка 2) перегревается, а перегретый (точка 3) увеличивает свой перегрев.

Из диаграммы видно, что дросселирование сопряжено с потерей располагаемой работы, если до дросселирования пар имел давление , то располагаемое теплопадение было равно h'_o,, после дросселирования, когда его давление снизилось до давления располагаемое теплопадение стало равным h"_o.