Внимание! hot-diplom.ru не продает дипломы, аттестаты об образовании и иные документы об образовании. Все услуги на сайте предоставляются исключительно в рамках законодательства РФ.
Эффективность такой методики может быть достигнута за счет создания комплексной системы методических средств обучения. Они должны исполнять функцию управления познавательной деятельностью и быть рассч
Смерть шаньюя внесла свои коррективы в существование государства. Китай объявил войну хуннам и в результате проиграл её. Но империя созданная Модэ просуществовала более 500 лет. Однако в 59 г.до н.э.
Холодопроизводительность и затрата работы на сжатие газа при рекуперации холода не изменяются. Используя дросселирование воздуха в сочетании с рекуперацией холода, К. Линде разработал рассматриваемые
Конкуренцияэто жизнь торговли и смерть торговцам, увеличение прибылей одного продавца может осуществляться только за счет снижения прибыли другого, значит кто то живет, а кто то умирает. И цель этой к
Основным резервуаром азота служит земная атмосфера. Эукариотические организмы не способны усваивать азот непосредственно из атмосферы. Такой способностью обладает ограниченное количество видов прокар
Чувства. 3. Эмоция как ценность. 4. Биологические основы эмоций. 5. Физиологические основы эмоций. 6. Внешние выражения эмоций. 7. Эмоциональная жизнь личности. 8. Влияние эмоций на поведение человека
Прочитав произведения Тютчева, я стала понимать и осознавать тот мир, которым “живет” мысль. В каждом человеке “живут” свои мысли. Свои сокровенные, тайные, не понятные никому. А раньше я думала, что
Необходимо было перейти к интеллектуальной платформе для введения широкого спектра нетрадиционных услуг с возможностью их модификации под индивидуальные требования клиента /1/. Внедрение услуг интелле
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 p 1 к низкому давлению p 2 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
|
|
Однако давление p 2 в сечении II после диафрагмы оказывается меньше давления p 1 в с ечении I 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 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 l тех = 0. 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 ( v 2 > v 1 и w 2 > w 1 ), 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 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 i 1 =i 2 , или u 1 + p 1 v 1 = u 2 + p 2 v 2 . (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 показано на рис.3.
|
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 1 v 1 = p 2 v 2 и, следовательно, u 2 = u 1 . Так как v 2 > v 1 , 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 p 1 v 1 – p 2 v 2 >0 и u 2 – u 1 >0, работа проталкивания газа приводит к росту внутренней энергии. В условиях, когда работа проталкивания оказывается больше прироста внутренней потенциальной энергии u пот , ее избыток идет на увеличение и внутренней кинетической энергии u кин , темпера тура газа растет ( dT >0). Когда работа проталкивания меньше u пот , то u кин уменьшается, температура газа понижается ( dT венстве работы проталкивания и изменения внутренней потенциальной энергии температура газа остается неизменной ( dT =0). Различают дифференциальный и интегральный температурные дроссель-эффекты. При дифференциальном эффекте Джоуля-Томсона температура изменяется на бесконечно малую величину, а при интегральном - на конечную величину. Если давление газа уменьшается на бесконечно малую величину dp , то происходит бесконечно малое изменение температуры, т.е. dT i = a i dp i или a i =( ¶ T / ¶ p ) i . (5) Величина a i , называется дифференциальным температурным эффектом Джоуля-Томсона.
Значение a i , можно определить из уравнения di = c p dT - [ T ( ¶ v / ¶ T ) p - v ] dp . (6) Учитывая, что при дросселировании нет изменения энтальпии ( di = 0), получим С p dT = [ T ( ¶ v / ¶ T ) p - v ] dp . (7) Отсюда a i =( ¶ T / ¶ p ) i = [ T ( ¶ v / ¶ T ) p - v ] / c p . (8) Полагая, что реальный газ является Ван-дер-Ваальсовским газом, из уравнения ( p + a / v 2 )( v - b )= RT получим T = (pv + a/v-ab/ v 2 -pb)/R. (9) После преобразований получаем: (10) Таким образом, по уравнениям (9) и (10) можно определить значения a i при заданном давлении р 1 . Для этого, задаваясь различ ными значениями удельного объема v , по (9) вычисляют соответ ствующие им температуры, затем, подставляя v и Т в (10) значение дифференциального дроссель-эффекта ( dT / dp ) h . В качестве примера на рис.4 приведены зависимости диффе ренциального эффекта дросселирования воздуха от температуры T 1 при различных давлениях р 1 построенные в соответствии с резуль тами вычислений по уравнениям (9) и (10) при критических па раметрах воздуха T кр =132,46 K , p кр =3,7 Мпа; теплоемкости c p =1015 Дж/(кг·К); газовой постоянной R =287 Дж/(кг·К) и численных значениях коэффициентов а=164,78 Н·м 4 /кг 2 , b =1,28 · 10 -3 м 3 /кг Дроссельный эффект может быть положительным, отрицательным или равным нулю.
Положительный дроссель-эффект имеет место в случае, когда при дросселировании температура газа понижается.
Отрицательный – когда пов ышается. В случае неизменности температуры при дросселировании
|
Состояние реального газа при дро сселировании, когда дроссельный эффект равен нулю, называется точкой инверсии. В этой точке происходит смена знака температурного эффекта. Если температура газа перед дросселированием меньше температуры инверсии , то газ при дросселировании охлаждается, если больше - то нагревается. Для нахождения условий, при которых происходит изменение температуры га за или она остается неизменной, необходимо проанализировать уравне ние dT= { [ T( ¶ v/ ¶ T) p - v ] /c p } dp (11) При дросселировании dp р - величина положительная.
Отсюда следует, что знак dT зависит от знака выражения T( ¶ v / ¶ T ) p – v и всегда ему противоположен. Тогда при T ( ¶ v / ¶ T ) p – v >0 dT при T( ¶ v / ¶ T ) p – v dT >0, при T( ¶ v / ¶ T ) p – v =0 dT =0, Случай, когда dT = 0 можно использовать для получения температуры инверсии T ин . T( ¶ v/ ¶ T) p –v =0 T ин = v/( ¶ v/ ¶ T) p (12) Последнее выражение называется уравнением кривой инверсии.
Перенеся значения температур инверсии при различных давлениях в pT -координаты, получим кривую 1 инверсии (рис. 5), в каждой точке которой дроссель-эффект равен нулю и температура газа при дросселировании не изменяется. Точки на поле
|
|
Внутри области, ограниченной кривой инверсии, a i
, т.е. газ при дросселировании охлаждается. Вне этой области a i
, т.е. температура газа при дросселировании повышается.
Аналогичный характер имеют кривые инверсии и других веществ.
Дифференциальный дроссель-эффект используется для определения температуры газа после дросселирования при малом уменьшении давления. При значительном снижении давления изменение температуры газа определяется интегральным дроссель-эффектом Джоуля-Томсона (13) Практически интегрирование этого уравнения может быть выполнено по частям с учетом зависимости ( dT / dp ) i от давления и температуры.
Процесс дросселирования водяного пара немного отличается от дросселирования реальных газов. За изменением состояния водяного пара при дросселировании удоб но проследить, пользуясь диаграммой s — i (рис. 7). Поскольку энтальпия пара после дросселирования имеет то же зна чение, что и до него, проведем на этой диаграмме одну горизонтальную линию 1 — 3 (рис. 7) в области перегретого пара, а другую а — е — в области влажного пара.
Начальное состояние пара, отображаемое точ кой 1, характеризуется давлением 10 Мн/м 2 и температурой 500° С. Из рисунка
|
Проводя из точек a , b и с изобары до их пересечения с верхней по граничной кривой соответственно в точках a 1 , b 1 , и c 1 можно убедиться что чем больше понижается давление пара в результате его дросселиро вания, тем больше падает его конечная температура (точка а 1 лежит в интервале температур 400 — 300° С, точка b 1 — в интервале температур 300— 200° С и точка с 1 — в интервале температур 200 — 100° С). Необходимо заметить, что дросселирование пара приводит к потери его работоспособности.
Последняя оценивается той работой, которая может быть получена от пара при его расширении в тепловом двигателе до не которого конечного давления.
экспертная оценка строительства в СмоленскеНАШИ КОНТАКТЫ