節流

節流

流體在管道內流動,遇到突然變窄的斷面,由於存在阻力使流體的壓力降低的現象稱為節流。因為縮處存在著摩擦,使部分動能轉換為摩擦熱,所以蒸汽節流時,其狀態和參數都發生變化。1852年,焦耳和湯姆遜設計了一個節流膨脹實驗,使溫度為T1的氣體在一個絕熱的圓筒中由給定的高壓p1經過多孔塞(如棉花、軟木塞等)緩慢地向低壓p2膨脹。多孔塞兩邊的壓差維持恆定。語出《荀子·富國》:“百姓時和、事業得敘者,貨之源也; 等賦府庫者,貨之流也。

工程熱力學範疇

節流節流

工程上經常遇到蒸汽流經孔板、閥門等設備時壓力降低,均為蒸汽的節流。因為縮處存在著摩擦,使部分動能轉換為摩擦熱,所以蒸汽節流時,其狀態和參數都發生變化。

熱力學中的節流

流體在管道里流動時,有時,由於局部阻力,使流體壓力降低,這種現象稱為節流現象。

節流現象通常由以下幾方面原因造成:

①節流裝置安裝不正確

②被測流體工作狀態的變動

③孔板入口邊緣的磨損

④導壓管安裝的不正確或有堵塞滲漏等現象

⑤差壓計安裝和使用不正確

節流膨脹

較高壓力下的流體(氣或液)經多孔塞(或節流閥)向較低壓力方向絕熱膨脹過程稱為節流膨脹。

或閥門受一定阻礙後向低壓膨脹的過程。

1852年,焦耳和湯姆遜設計了一個節流膨脹實驗,使溫度為T1的氣體在一個絕熱的圓筒中由給定的高壓p1經過多孔塞(如棉花、軟木塞等)緩慢地向低壓p2膨脹。多孔塞兩邊的壓差維持恆定。膨脹達穩態後,測量膨脹後氣體的溫度T2。他們發現,在通常的溫度T1下,許多氣體(氫和氦除外)經節流膨脹後都變冷(T2

至今節流膨脹仍是工業上液化氣體的一個重要方法。例如林德(Linde)法。根據熱力學原理,在焦耳-湯姆遜實驗(Joule-Thomsen’s experiment)中系統對環境做功-W=p2V2-p1V1,V1及V2分別為始態和終態的體積。Q=0,故ΔU=-(p2V2-plV1);U2+p2V2=U1+p1V1;即H2=H1。所以焦耳-湯姆孫實驗(簡稱焦湯實驗)的熱力學實質是焓不改變,或者說它是一個等焓過程(isenthalpic process)。

鑒於1843年,焦耳的自由膨脹實驗不夠精確,1852年焦耳和湯姆遜設計了一個節流膨脹實驗來觀察實際氣體在膨脹時所發生的溫度變化。實驗如下:在一個圓形絕熱筒的中部,置有一個剛性的多孔塞,使氣體通過多孔塞緩慢地進行節流膨脹,並且在多孔塞的兩邊能夠維持一定的壓力差,實驗時,將壓力和溫度恆定為p1和t1的某種氣體,連續地壓過多孔塞,使氣體在多孔塞右邊的壓力恆定為p2,且p1>p2.由於多孔塞的孔很小,氣體只能緩慢地從左側進入右側,從p1到p2的壓力差基本上全部發生在多孔塞內,由於多孔塞的節流作用,可保持左室p1部分和右室低壓p2的部分壓力恆定不變,即分別為p1與p2.這種維持一定壓力差的絕熱膨脹過程叫做節流膨脹。

節流一詞簡介

節流的解釋

節流

jiéliú

[throttle]∶節制流入或流出,尤指用節流閥調節

[reduce expenditure;decrease expenditure;economize on expense]∶在財政上節省支出

節流的出處

開源節流

語出《荀子·富國》:“百姓時和、事業得敘者,貨之源也; 等賦府庫者,貨之流也。故明主必謹養其和,節其流,開其源,而時斟酌焉,潢然使天下必有餘而上不憂不足。”後以“開源節流”指開闢財源,節約開支。

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