Что такое степень дросселирования двигателя
Дросселирование газов и паров
Рассмотрим изменение состояния рабочего тела при переходе из секции Согласно уравнению (5.11), Л, — ₁₁ + Раздел / и / / брезент. Если скорость потока до и после пористой перегородки достаточно мала, что такое ss? Я: Ох Таким образом, при постоянной адиабатической дроссельной заслонке давление уменьшается, а объем увеличивается. Давайте выясним, как изменяется температура во время изоляции дросселя. Поскольку Λ является 4 4-ро, она равна Λ|>гг и к + / | О1 = ум + P505, или — «Р = Для идеального газа La-L | (2.32) — вода (11-6). таким образом, в результате дросселирования температура идеального газа останется постоянной, и результат будет»1 ^ 0_andp1=раП».
- Рисунок 5.7 изменение параметров при дросселировании условно Какой именно? — Да. Идите к паре. Условия могут Изображение состояло из неравновесного состояния на диаграмме, то есть, зная только начальную и конечную точки. Как уже говорилось, идеальный газ(рис. 5.7.А)при регулировке temperature. It ничего не меняется. L. из диаграммы z видно, что при термоизоляции дроссель кипящей воды превращается во влажный пар(процесс 3-4).кроме того, чем ниже давление, тем ниже температура пара и выше степень сухости.
Если выдавить пар высокого давления и слегка его перегреть (процесс 5-6), то пар сначала переходит в сухое насыщение, затем во влажное, затем в сухое насыщение, затем снова в сверхтемпературное, в результате чего температура также снижается. Дроссель представляет собой типичный неравновесный процесс, в результате которого энтропия рабочего тела увеличивается без подвода тепла. Как и любой другой неравновесный процесс, координация приводит к потере работы. Это можно легко увидеть на примере парового двигателя.
Есть пара с параметрами P) и | / получить техническую работу с ее помощью. Давление за двигателем p₃ (RUB2-0| / MPa, если пар выпущен в атмосферу). В идеальном случае расширение пара в двигателе является адиабатическим, а в вертикальной линии 1-2 между изобарами p (10 МПа в данном примере) и pg a, 5 нарисованы на диаграмме (0,1 МПа). (5.6) в соответствии с технической работой, выполняемой двигателем, разность энтальпий рабочего равна Рис. 5.7 и 6: эта задача показана в сегментах 1-2. Если пар предварительно сжат в клапане, например, до 1 МПа, то предыдущее состояние двигателя уже характеризуется точкой G.
Расширение пара в двигателе идет по прямой линии G-2’.в результате техническая работа двигателя, обозначенная сегментом 1’-2′, снижается. Чем сильнее сила сжатия пара, тем больше процент доступных теплопотерь, выраженный в сегментах 1-2. В нашем случае Rz, который равен 0,1 МПа (точка 1″), перед перемещением пара полностью теряет свою способность завершать работу. Наконец-то он. Дроссель может использоваться для регулирования (уменьшения) мощности теплового двигателя.
- Решение задач по теплотехнике
| Основные закономерности течения газа в соплах и диффузорах | Термодинамический анализ процессов в компрессорах |
| Расчет процесса истечения с помощью h,s диаграммы | Эксергия потока рабочего тела |
Образовательный сайт для студентов и школьников
Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.
© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института
Дросселирование газов и паров
Из опыта известно, что если на пути движения газа или пара в канале встречается препятствие (местное сопротивление), частично загромождающее поперечное сечение потока, то давление за препятствием всегда оказывается меньше, чем перед ним. Этот процесс уменьшения давления, в итоге которого нет ни увеличения кинетической энергии, ни совершения технической работы, называется дросселированием.
Рисунок 7.6 — Дросселирование рабочего тела в пористой перегородке
Рассмотрим течение рабочего тела сквозь пористую перегородку. Приняв, что дросселирование происходит без теплообмена с окружающей средой, рассмотрим изменение состояния рабочего тела при переходе из сечения I в сечение II.
,
где h1, h2— значения энтальпии в сечениях I и II. Если скорости потока до и после пористой перегородки достаточно малы, так что 
, то 
Итак, при адиабатном дросселировании рабочего тела его энтальпия остается постоянной, давление падает, объем увеличивается.
Поскольку 
, то из равенства 
получаем, что
, или 
.
Для идеальных газов 
, поэтому в результате дросселирования температура идеального газа остается постоянной, вследствие чего 
.
При дросселировании реального газа температура меняется (эффект Джоуля—Томсона). Как показывает опыт, знак изменения температуры (
для одного и того же вещества может быть положительным (>0), газ при дросселировании охлаждается, и отрицательным (
Рисунок 7.7 — Дросселирование идеального газа (а) и водяного пара (б)
При дросселировании идеального газа (рисунок а) температура, как уже говорилось, не меняется.
Из h,s-диаграммы видно, что при адиабатном дросселировании кипящей воды она превращается во влажный пар (процесс 3—4), причем чем больше падает давление, тем больше снижается температура пара и увеличивается степень его сухости. При дросселировании пара высокого давления и небольшого перегрева (процесс 5—6) пар сначала переходит в сухой насыщенный, затем во влажный, потом снова в сухой насыщенный и опять в перегретый, причем температура его в итоге также уменьшается.
Дросселирование является типичным неравновесным процессом, в результате которого энтропия рабочего тела возрастает без подвода теплоты. Как и всякий неравновесный процесс, дросселирование приводит к потере располагаемой работы. В этом легко убедиться на примере парового двигателя. Для получения с его помощью технической работы мы располагаем паром с параметрами p1и t1. Давление за двигателем равно р2 (если пар выбрасывается в атмосферу, то р2 = 0,1 МПа).
В идеальном случае расширение пара в двигателе является адиабатным и изображается в h,s-диаграмме вертикальной линией 1-2 между изобарами p1 (в нашем примере 10 МПа) и p2 (0,1 МПа). Совершаемая двигателем техническая работа равна разности энтальпий рабочего тела до и после двигателя: 
. На рисунке б эта работа изображается отрезком 1-2.
Если пар предварительно дросселируется в задвижке, например, до 1МПа, то состояние его перед двигателем характеризуется уже точкой 1’. Расширение пара в двигателе пойдет при этом по прямой 1′-2′. В результате техническая работа двигателя, изображаемая отрезком 1′-2′, уменьшается. Чем сильнее дросселируется пар, тем большая доля располагаемого теплоперепада, изображаемого отрезком 1-2, безвозвратно теряется. При дросселировании до давления р2, равного в нашем случае 0,1 МПа (точка 1’’), пар вовсе теряет возможность совершить работу, ибо до двигателя он имеет такое же давление, как и после него. Дросселирование иногда используют для регулирования (уменьшения) мощности тепловых двигателей. Конечно, такое регулирование неэкономично, так как часть работы безвозвратно теряется, но оно иногда применяется вследствие своей простоты.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Что такое степень дросселирования двигателя
Если в трубопроводе на пути движения газа или пара встречается местное сужение проходного сечения, то вследствие сопротивлений, возникающих при таком сужении, давление р2 за местом сужения всегда меньше давления р1 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, называется 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 применяемых 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 сопротивлением, 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
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 показано на рис.3.
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:
(3)
(4)
Из этого уравнения следует, что всегда 
.
Изменение температуры после дросселирования газа и пара, открытое 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 отталкивания между молекулами. При дросселировании происходит расширение газа, сопровождающееся увеличением расстояния между ними. Все это приводит к уменьшению внутренней энергии рабочего тела, связанному с затратой работы, что, в свою очередь, приводит к изменению температуры.
5. Дросселирование газов, паров и жидкостей
Дросселированием называется необратимый процесс снижения давления, без совершения технической работы и без изменения кинетической энергии видимого движения потока вещества.
Процессы дросселирования имеют место при регулировании и измерении расходов рабочих тел, снижении их температур и давления и т.д. Процесс дросселирования обусловлен наличием препятствия на пути движения потока по каналу, которое вызывает деформацию (мятие) потока.
Рассмотрим наиболее наглядный пример дросселирования потока газа (пара) в канале трубопровода, разделённом перегородкой с отверстием малого размера по отношению к поперечному сечению канала, такие перегородки носят название диафрагмы (рис. 5.1).
