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节流过程的焦耳—汤姆逊效应及其应用 节流过程的焦耳—汤姆逊效应及其应用

格式:word 上传:2022-06-25 19:29:44

《节流过程的焦耳—汤姆逊效应及其应用》修改意见稿

1、“.....即产长治学院学士学位论文生制冷量。处于饱和状态的蒸气通过换热器复热到温度乙实际状态,与状态存在小的温差,然后被吸人压缩机,完成整个循环。林德循环获得的制冷温度可以通过节流阀控制蒸发压力进行调节。制冷温度的下限则受到三相点温度以及高真空很难维持的限制,要获得比液态,更低的制冷温度,可采用工质。但这些工质在常温下节流会产生热效应,必须首先将气体温度预冷到转化温度以下。节流制冷循环的性能系数低,经济性较差,但由于其组成简单无低温下的运动部件可靠性高,所以仍然得到重视。用高压贮气瓶代替压缩机作气源的开式节流制冷循环,更便于微型化和轻量化,在红外制导等领域得到了广泛使用。目前,节流制冷循环研究的新进展在于利用混合工质代替纯,工质以便达到降低压力提高效率的目的。节流液化循环气体绝热节流可以膨胀到含液量大的气液两相区......”

2、“.....气体液化系统与以制取冷量为目的的普通制冷系统区别在于在普通制冷循环中,制冷剂进行的是封闭循环过程而气体液化循环是开式循环,所用的气体在循环过程中既起制冷剂的作用,本身又被部分或全部地液化作为液态产品输出。结束语本文通过理论分析和推导,进而得出节流过程中的转化温度,并根据结果画出节流过程的图像。并由此延伸到其实际应用,以林德循环为例子对其在工业及生活过程的应用进行了详细分析。因此,本文对节流过程的讨论和分析具有定的理论和现实意义。长治学院学士学位论文参考文献秦允豪,热学,高等教育出版社汪志诚,热力学统计物理,高等教育出版社,曹列兆,低温物理学,中国科学技术出版社长治学院学士学位论文英文摘要时即节流后内能不变。此时,内位能的增加等于内动能的减少,节流后气体温度仍然降低。时即节流后内能增大。此时......”

3、“.....则内动能是减小的,温度仍是降低若内能的增加大于内位能的增加,则内动能必然要增大,温度要上升。由以上分析可知,在定压力下,气体具有温度时,节流后满足且值的减少量恰好补足了内位能的增量,这时节流前后温度不变,即微分节流效应等于,这个温度称为转化温度,以表示。转化温度的计算和变化关系可根据式,令得到。下面利用范得瓦尔方程予以分析。将范德瓦尔方程在等压下对求导得出后代入式得当时,气体温度即为转化温度。与范德瓦尔方程联立求解得中更实用的方法是采用气体图或者物性数据库来计算。从节流前的状态点,绘制等熔线,与节流后压力等压线交于点,则两点之间的温差即为要求的积分节流效应。图解法使用简便,但精度较差,特别是在低压区......”

4、“.....误差更大。由于节流前后焓值是不变的,因此节流过程是个降温而不制冷的过程。如果将气体由起始状态,等温压缩到状态再令其节流到状态节流后的气体恢复到原来的状态所吸收的热量即为单位制冷量因此,气体经过等温压缩和节流膨胀之后具有制冷能力,称为等温节流效应,气体的制冷能力是等温压缩时获得的,又通过节流表现出来。绝热节流制冷循环长治学院学士学位论文图长治学院学士学位论文图种简单的绝热节流制冷循环也被称作林德循环见图。图为循环的图。在理想情况下,气体在压缩机里进行的是个等温压缩过程。实际上,气体是从低压状态压缩到长治学院学士学位论文式表示的转化温度和压力的函数关系在坤图上为连续曲线,称为转化曲线。如图所示,黄线是按式计算得到,红线是通过实验得到。二者的差别是由范德瓦尔方程在定量上的不准确引起的......”

5、“.....当时,不存在转化温度当时,只有个转化温度当,节流后产生冷效应。从式和图中还可以得出对应气体的最大转化温度。表列出了多种气体的最大转化温度。对于大多数气体,如空气等,最大转化温度都高于环境温度,故在环境温度下可以利用焦耳汤姆逊效应来降温。而的最大转化温度比室温低,不能单独用焦耳汤姆逊效应降温,必须通过预冷或其他膨胀机来降低节流前的温度,节流后才会产生冷效应。长治学院学士学位论文计算积分节流效应的方法很多,可直接将的经验公式代入式中积分求解,工节流膨胀所获得的冷却效应积累起来。图长治学院学士学位论文绝热节流过程节流是高压流体气体液体或气液混合物在稳定流动中,遇到缩口或调节阀门等阻力元件时由于局部阻力产生,压力显著下降的过程。节流膨胀过程由于没有外功输出,而且工程上节流过程进行得很快,流体与外界的热交换量可忽略......”

6、“.....根据稳定流动能量方程得出绝热节流前后流体的焓值不变,由于节流时流体内部存在摩擦阻力损耗,所以它是个典型的不可逆过程,节流后的熵必定增大。绝热节流后,流体的温度如何变化对不同特性的流体而言是不同的。对于任何处于气液两相区的单物质,节流后温度总是降低的。这是由于在两相区饱和温度和饱和压力是对应的,饱和温度随压力的降低而降低。对于理想气体,焓是温度的单值函数,所以绝热节流后焓值不变,温度也不变。对于实际气体,焓是温度和压力的函数,经过绝热节流后,温度降低升高和不变种情况都可能出现。这温度变化现象称为焦耳汤姆逊效应,简称效,焦汤效应。实际气体的节流效应实际气体节流时,温度随微小压降而产生的变化定义为微分节流效应,也称为焦耳汤姆逊系数......”

7、“.....节流时温度降低若等于则,节流时温度不变若小于则,节流时温度升高。从物理实质出发,可以用气体节流过程中的能量转化关系来解释着三种情况的出现,由于节流前后气体的焓值不变,所以节流前后内能的变化等于进出推动功的差值气体的内能包括内动能和内势能两部分,而气体温度是降低升高还是不变,仅取决于气体内动能是减小增大还是不变。因气体节流后压力总是降低,比容增大,其内位能总是增大的。由于实际气体与玻义耳定律存在偏差,在个温度下节流后,值的变化可能有以下种情况长治学院学士学位论文时即节流后内能减小。由于内位能总是增大的,所以内动能必定减小,那么节流后气体温度降低......”

8、“.....目前常用节流过程或者节流过程与绝热膨胀相结合的方法获得低温。关键词节流低温焦耳汤姆逊效应制冷循环如图所示,管子用不导热的材料包着,管子中间有个多孔塞或节流阀,多孔塞两边各维持着较高的压强较低的压强,于是,气体从高压的边经多孔塞不断的流到低压的边,并达到定常,这个过程就叫做节流过程。测量气体在多孔塞两边的温度表明,在节流过程前后,气体的温度发生了变化,这效应称为焦耳汤姆逊效应。目前常用节流过程或者节流过程与绝热膨胀相结合的方法来获取低温液化气体。焦汤效应的典型大小是,为了使气体的温度降至临界温度以下而液化,可以令节流过程重复进行,并通过逆流热交换器使经节流膨胀降温后的气体对后来进入的气体进行预冷,从而把各次节,经冷却器等压冷却至常温状态,该过程近似地认为压缩与冷却过程同时进行......”

9、“.....与冷气流发生热交换被冷却至较低温度状态,然后经过节流阀膨胀到状态并进入蒸发器。在蒸发器中,节流后形成的液体工质从外界吸收热量蒸发,即产长治学院学士学位论文生制冷量。处于饱和状态的蒸气通过换热器复热到温度乙实际状态,与状态存在小的温差,然后被吸人压缩机,完成整个循环。林德循环获得的制冷温度可以通过节流阀控制蒸发压力进行调节。制冷温度的下限则受到三相点温度以及高真空很难维持的限制,要获得比液态,更低的制冷温度,可采用工质。但这些工质在常温下节流会产生热效应,必须首先将气体温度预冷到转化温度以下。节流制冷循环的性能系数低,经济性较差,但由于其组成简单无低温下的运动部件可靠性高,所以仍然得到重视。用高压贮气瓶代替压缩机作气源的开式节流制冷循环,更便于微型化和轻量化,在红外制导等领域得到了广泛使用。目前......”

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