Дросселирование пара

    Дисциплина: Технические
    Тип работы: Реферат
    Тема: Дросселирование пара

    Министерство образования Российской Федерации

    Орский Гуманитарно-технологический институт (филиал)

    государственного образовательного учреждения

    высшего профессионального образования

    “Оренбургский государственный университет”.

    Механико-технологический факультет

    Кафедра

    Энергообеспечение

    РЕФЕРАТ

    по дисциплине: Теоретические основы теплотехники

    на тему: “Дросселирование пара”

    ОГТИ 101600

    Руководитель:

    ____________________ Капустин С.М.

    “_______”

    _________________2005 г.

    Исполнитель:

    студент

    2-го

    курса

    группы

    ЭО-21

    _____________________ Бушуев А.Н.

    “_______”

    _______________

    2005

    г. Орск 2005 г.

    Ответ на теоретический вопрос “Как изменяются параметры влажного пара при дросселировании?”

    Как изменяются параметры влажного пара при дросселировании?

    Если в трубопроводе на пути движения газа или пара встреча­

    ется местное сужение проходного сечения, то вследствие сопротивле­

    ний, возникающих при таком сужении, давление р

    2 за местом сужения

    всегда меньше давления р

    1 перед ним (рис 2). Это явление, при

    котором пар или газ переходит с высокого давления на низкое без

    совершения внешней работы и без подвода или отвода теплоты, назы­

    вается адиабатным

    дросселированием

    или м я т и е м

    (также редуцированием, или торможением).

    Любой кран, вентиль, задвижка, клапан и прочие местные сопро­тивления, уменьшающие проходное сечение трубопровода, вызывают

    дросселирование газа или пара и, следовательно, падение давления.

    Иногда дросселирование специально вводится в цикл работы той или

    иной машины: например, путем дросселирования пара перед входом в

    паровые турбины регулируют их мощность. Аналогичный процесс

    осуществляется и в карбюраторных двигателях внутреннего сгорания,

    где мощность регулируется изменением положения дроссельной

    заслонки карбюратора.

    Дросселирование газов и паров используют для понижения их

    давления в специальных редукционных клапанах, широко применяе­

    мых в системах тепло - и парогазоснабжения различных предприятий,

    а также и в холодильной технике для получения низких температур и сжижения газов путем их многократного дросселирования .

    Физическое представление о падении давления за местным сопро­

    тивлением, обусловлено диссипацией (рассеянием) энергии потока, рас­

    ходуемой на преодоление этого местного сопротивления.

    При дросселировании потеря давления р

    1 — р

    2 тем больше, чем

    меньше относительная площадь сужения.

    Рассмотрим подробнее

    адиабатное дросселирование. Адиабатным дросселированием (или мятием) называют необратимый переход рабочего тела от высокого давления

    к низкому давлению

    без теплообмена.

    При подходе к диафрагме (рис.1 и рис.2) поток, сужаясь, разгоняется, давление

    внутри его уменьшается, а на стенки трубопровода и диафрагмы вслед­

    ствие 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

    в сечении

    после диафрагмы

    оказывается меньше давления

    в с

    ечении

    перед диафрагмой. Снижение

    давления является следствием

    потерь на трение и вихреобразован

    ие, вызванное разностью давлений

    у стенок диафрагмы и в потоке. Вследствие этих потерь процесс

    дросселирования является необрати

    мым процессом

    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

    тех

    Величина снижения давления зависит от природы газа, параметров его состояния, скорости движения и степени сужения трубопро

    вода.

    После дросселирования удельный объем и скорость газа возрас

    тают

    ), 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

    При неизменном диаметре трубы (А=

    const

    ) и стационарном процессе, в котором через любое сечение массовый расход газа

    const

    , в соответствии с уравнением неразрывности

    const

    Отсюда следует, что скорость газа возрастает пропорционально увеличению объема. Однако при таком изменении скорости измене­

    ние кинетической энергии газа в сравнении с величиной его энталь­пии оказывается ничтожно малым.

    Таким образом, изменением кинетической энергии газа при дросселировании можно пренебречь, тогда

    или

    Данное уравнение является уравнением процесса дросселирования. Оно позволяет с помощью

    диаграммы по состоянию рабочего тела до дросселирования находить его состояние после дросселирования так, как показано на рис.3.

    Рис 3.

    is- диаграмма дросселирования

    Изменение энтропии газа (пара) в результате осуществления этого обратимого процесса (равное изменению энтропии при дросселировании газа от состояния 1 до состояния 2) определяется

    следующим соотношением:

    Из этого уравнения следует, что всегда

    Изменение температуры после дросселирования газа и пара, от

    крытое Джоулем (1818—1889) и Томсоном (1824—1907) в 1852г.,

    называется дроссель-эффектом Джоуля—Томсона.

    Опытами было установлено, что в результате дросселирования

    изменяется температура рабочего тела.

    Изменение температуры при дросселировании связано с

    тем, что в каждом реальном газе действуют силы притяжения и отталкива

    ния между молекулами. При дросселировании происходит расширение газа,

    сопровождающееся увеличением расстояния между ними. Все это приводит к уменьшению внутренней энергии рабочего тела, связанному с затратой рабо

    ты, что, в свою очередь, приводит к изменению температуры.

    Температура идеального газа в результате дросселирования не изменяет­ся, и эффект Джоуля-Томсона в данном случае равен нулю. Таким образом, изменение температуры реального газа

    при дросселировании определяется величиной отклонения свойств реального газа от идеального, что связано с

    действием межмолекулярных сил.

    Предположим

    , что р

    следовательно,

    Так как

    то при дросселировании внутренняя потенциальная энергия

    газа

    возрастает, а внутренняя кинетическая энергия при этом уменьша

    ется. Следовательно, при принятых условиях температура газа пос­

    ле дросселирования будет уменьшаться.

    Обычно при

    дросселировании реального газа

    0, работа

    проталкивания газа приводит к росту внутренней

    энергии.

    условиях, когда работа проталкивания оказывается больше

    прироста внутренней потенциальной энергии

    пот

    , ее избыток идет

    на увеличение и внутренней кинетической энергии ...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены