节流、膨胀制冷原理【优选】

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节流膨胀制冷的原理

节流膨胀制冷的原理

节流膨胀制冷的原理
节流膨胀制冷是一种常见的制冷技术,其原理主要涉及压缩冷凝循环和膨胀蒸发循环两个过程。

压缩冷凝循环是制冷循环的一部分,其中使用了压缩机、冷凝器、热交换器和膨胀阀。

在这一循环过程中,制冷剂首先经过压缩机,压缩机将制冷剂压缩,提高其压力和温度,并将其送入冷凝器。

在冷凝器中,制冷剂通过与外界环境的热交换,将热量释放给外界环境,使制冷剂的温度下降,并在此过程中冷凝为液体。

接下来,冷凝后的液体制冷剂通过热交换器与要制冷的物体进行热交换,将其冷却,同时自身被加热。

之后,热量再次传递给制冷剂,并将其再次加热。

膨胀蒸发循环是制冷循环的另一部分,其中包括膨胀阀和蒸发器。

制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器,在蒸发器中,因膨胀阀的作用,制冷剂的压力迅速降低,使制冷剂的温度下降。

同时,制冷剂进入蒸发器后,与外界环境进行热交换,吸收外界环境的热量,使得蒸发器中的制冷剂从液体状态转变为蒸汽状态,并进一步降低了蒸发器中的温度。

这样,在膨胀蒸发循环的作用下,制冷剂从蒸发器中蒸发并吸收热量,实现了制冷效果。

节流膨胀制冷原理的关键在于膨胀阀的作用。

膨胀阀能够控制制冷剂在压缩冷凝循环和膨胀蒸发循环之间的压力差,从而使制冷剂在膨胀蒸发循环中能够迅速降低压力,降低温度,并吸收热量。

同时,节流阀的开度还会影响制冷剂的流量和速度,从而影响制冷系统的制冷效果。

因此,在节流膨胀制冷中,通
过调节膨胀阀的开度,可以实现对制冷剂的压力和温度的控制,从而实现有效的制冷效果。

节流、膨胀制冷原理

节流、膨胀制冷原理

节流、膨胀制冷原理
节流膨胀制冷原理
1:节流膨胀(简称节流):当气体在管道中流动时,如遇到缩口和调节阀门等局部阻力时,其压力显著下降的现象。

如果在节流过程中气体与环境之间没有热量交换,称为绝热节流。

2、在节流膨胀过程中没有外功的输出,因此,气体在绝热节流时,根据稳定流动能量方程式,可以得出:
h1=h2,即绝热节流前后的比焓值保持不变,这是节流过程的一个主要特征。

由于节流时,气流内部存在摩擦阻力损耗,所以它是一个典型的不可逆过程,,其结果将导致熵的增加,这是节流过程的另一个主要特征。

膨胀机制冷原理简述

膨胀机制冷原理简述

膨胀机制冷原理简述膨胀机制是一种常用于制冷和空调系统中的关键技术,它可以实现对低温制冷剂的膨胀和降压,从而使其温度和压力适合于制冷循环中的其他部件的使用。

在本文中,我们将简要介绍膨胀机制的冷原理,并探讨其在制冷技术中的重要性。

膨胀机制的冷原理可以通过以下几个步骤来解释。

制冷系统中的高压制冷剂通过膨胀阀或膨胀阀门进入到膨胀机制中。

膨胀机制的主要组成部分是一个膨胀装置,它可以控制制冷剂的流量和压力降低。

进入膨胀机制后,高压制冷剂会通过膨胀装置中的狭窄通道或孔隙。

这个通道的尺寸和形状是根据所使用的制冷剂和所需的冷热能量转移来设计的。

当制冷剂通过这个通道时,它将经历一个急剧的降压过程,从而使其温度和压力下降。

降压后的制冷剂会进入到制冷循环的低压侧,例如蒸发器或冷却器。

在这些部件中,制冷剂能够吸收热量并冷却或制冷目标物体或空气。

通过反复循环,制冷剂将继续在不同部件之间传输热量并实现冷却效果。

通过膨胀机制的冷原理,制冷系统能够有效地实现制冷过程。

其主要作用有以下几个方面:1. 降低制冷剂压力:膨胀机制能够将高压制冷剂的压力降低到合适的水平,使其能够在制冷循环中适当流动。

这种降压可以通过控制膨胀装置的通道尺寸和形状来实现。

2. 调节制冷剂流量:膨胀机制还可以根据需要来调节制冷剂的流量。

通过控制膨胀装置的通道尺寸,可以实现制冷剂的精确流量控制,从而满足制冷系统中其他部件对制冷剂的需求。

3. 提供制冷系统的稳定性:膨胀机制可以提供制冷系统的稳定性和可靠性。

通过准确控制制冷剂的流量和压力,可以避免系统中的过热或过冷现象,确保制冷效果的稳定和可靠。

4. 节约能源:膨胀机制可以帮助提高制冷系统的能源效率。

通过精确控制制冷剂的流量和压力,可以减少能量损耗,并实现更有效的制冷效果。

这对于减少能源消耗和保护环境具有重要意义。

总结回顾:膨胀机制是制冷技术中的重要组成部分,它通过控制制冷剂的流量和压力降低,实现了制冷系统的稳定运行和高效能耗。

气体绝热节流膨胀制冷原理

气体绝热节流膨胀制冷原理

气体绝热节流膨胀制冷原理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开展得很快,流体与外界的热交换量可忽略,近似作为绝热过程来处理。

1、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开展得很快,流体与外界的热交换量可忽略,近似作为绝热过程来处理。

根据稳定流动能量方程: δq=dh+δw(2.1)得出绝热节流前后流体的比焓值不变,由于节流时流体内部存在摩擦阻力损耗,所以它是一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一物质,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一一对应的,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3种情况都可能出现。

这一温度变化现象称为焦耳-汤姆逊效应,简称J-T效应。

2、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:αh=(ɑT/ɑp)2.2)αh>0表示节流后温度降低,αh②p1v1=p2v2时u2=u1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。

③p1v1>p2v2时u2>u1即节流后内能增大。

此时,若内能的增加小于内位能的增加,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,在一定压力下,气体具有某一温度时,节流后满足p1v1>p2v2且pv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0,这个温度称为转化温度,以Tinv表示。

节流膨胀阀的工作原理

节流膨胀阀的工作原理

节流膨胀阀的工作原理
节流膨胀阀是一种用于控制流体压力和流量的装置,主要用于调节液体和气体在管道中的流动。

其工作原理涉及流体力学和热力学的基本原理。

首先,节流膨胀阀通过改变流体流经管道的截面积来控制流体的流速和压力。

当流体通过节流膨胀阀时,流体会受到阀门调节后的限制,从而使流速和压力得到控制。

其次,根据伯努利定律,流体在管道中的流速和压力之间存在着密切的关系。

当流速增大时,压力会减小;而当流速减小时,压力会增大。

因此,通过调节节流膨胀阀的开启程度,可以改变流体的流速,从而影响流体的压力。

此外,节流膨胀阀还利用了流体的热力学性质。

当流体通过节流膨胀阀时,由于流速的改变,流体的温度和压力也会发生变化。

这种温度和压力的变化可以被用来控制流体的特性,如在制冷系统中,通过控制节流膨胀阀来实现制冷剂的蒸发和冷凝过程。

综上所述,节流膨胀阀的工作原理涉及流体力学和热力学的基
本原理,通过改变流体流经管道的截面积,调节流体的流速和压力,从而实现对流体流动的控制和调节。

这种装置在工业生产和生活中
有着广泛的应用,例如在空调、制冷系统、液压系统等方面都扮演
着重要的角色。

制冷机膨胀阀的工作原理与作用

制冷机膨胀阀的工作原理与作用

制冷机膨胀阀的工作原理与作用制冷机膨胀阀是制冷系统中的一个重要组成部分,其主要作用是控制制冷剂的流量和压力,从而实现制冷系统的稳定运行。

本文将介绍制冷机膨胀阀的工作原理和作用。

一、制冷机膨胀阀的工作原理制冷机膨胀阀是一种节流装置,其工作原理基于热力学原理。

当制冷剂从高压侧进入膨胀阀时,由于膨胀阀内部的节流孔的面积较小,制冷剂的流速会增加,从而使制冷剂的压力下降。

这种压力下降会导致制冷剂的温度下降,从而实现制冷效果。

制冷机膨胀阀的节流孔大小是固定的,但其流量可以通过调节膨胀阀的开度来控制。

当制冷系统需要增加制冷量时,膨胀阀的开度会增加,从而使制冷剂的流量增加,制冷量也会相应增加。

反之,当制冷系统需要减少制冷量时,膨胀阀的开度会减小,从而使制冷剂的流量减小,制冷量也会相应减小。

二、制冷机膨胀阀的作用制冷机膨胀阀在制冷系统中起到了至关重要的作用。

其主要作用如下:1. 控制制冷剂的流量和压力制冷机膨胀阀可以控制制冷剂的流量和压力,从而保证制冷系统的稳定运行。

当制冷系统需要增加或减少制冷量时,膨胀阀可以通过调节开度来控制制冷剂的流量,从而实现制冷系统的自动调节。

2. 保护制冷系统制冷机膨胀阀可以保护制冷系统免受过高或过低的压力和温度的影响。

当制冷系统的压力或温度过高时,膨胀阀会自动减小开度,从而减少制冷剂的流量,保护制冷系统免受过热的影响。

反之,当制冷系统的压力或温度过低时,膨胀阀会自动增加开度,从而增加制冷剂的流量,保护制冷系统免受过冷的影响。

3. 提高制冷效率制冷机膨胀阀可以提高制冷效率。

由于膨胀阀的节流孔面积较小,制冷剂的流速会增加,从而使制冷剂的压力下降,制冷效果也会相应提高。

总之,制冷机膨胀阀是制冷系统中不可或缺的组成部分。

其工作原理基于热力学原理,可以控制制冷剂的流量和压力,保护制冷系统免受过高或过低的压力和温度的影响,提高制冷效率,从而保证制冷系统的稳定运行。

节流膨胀制冷原理

节流膨胀制冷原理

节流膨胀制冷原理节流膨胀制冷原理是一种常见的制冷方式,它利用流体在节流膨胀过程中的物理原理,实现对空气或其他流体的制冷作用。

在这种原理下,流体通过节流装置进行膨胀,从而达到降温的效果。

接下来,我们将详细介绍节流膨胀制冷原理的工作原理和应用。

首先,我们来了解一下节流膨胀制冷原理的基本工作原理。

在制冷系统中,流体(通常是制冷剂)会通过压缩机进行压缩,然后进入冷凝器进行冷却,接着通过节流装置进行膨胀,最后进入蒸发器进行蒸发。

而节流膨胀装置起到的作用是将高压液体制冷剂膨胀成低压液体或蒸汽,从而降低其温度。

其次,我们来探讨一下节流膨胀制冷原理的具体过程。

当高压液体制冷剂通过节流装置进入低压区域时,其压力会突然降低,从而使得制冷剂的温度也随之下降。

这是因为根据热力学原理,液体在膨胀过程中会吸收周围的热量,从而降低其自身的温度。

因此,通过节流膨胀装置,我们可以实现将高温高压的液体制冷剂转变为低温低压的制冷剂,从而达到制冷的效果。

再者,我们来分析一下节流膨胀制冷原理的应用领域。

节流膨胀制冷原理广泛应用于空调、冷藏冷冻设备、制冷车辆等领域。

在这些设备中,制冷剂通过节流装置进行膨胀,从而实现对空气或物体的制冷作用。

而且,由于节流膨胀制冷原理具有结构简单、运行稳定、制冷效果好等优点,因此在工业和家用制冷领域得到了广泛的应用。

最后,我们总结一下节流膨胀制冷原理的特点和优势。

节流膨胀制冷原理通过控制流体的膨胀过程,实现对流体的降温作用。

它具有结构简单、制冷效果好、运行稳定等优点,因此在各种制冷设备中得到了广泛的应用。

同时,节流膨胀制冷原理也为我们提供了一种高效、可靠的制冷方式,为人们的生活和生产带来了诸多便利。

综上所述,节流膨胀制冷原理作为一种常见的制冷方式,其工作原理和应用领域都具有重要的意义。

通过对其原理和过程的深入了解,我们可以更好地掌握制冷技术,为制冷设备的设计和运行提供更为科学、有效的方法。

希望本文对您有所帮助,谢谢阅读!。

节流 膨胀制冷原理

节流 膨胀制冷原理

表1-2几种气体在低压下的转换温度3. 积分节流效应 气体的节流过程总是在较大的压差ΔP 下进行的,相应的温度变化ΔT ,即积分节流效应,节流所产生的温度变化为:ΔT=d m Δpd m 是在某一压力范围内的d h 的平均值。

积分节流效应还可利用热力性质图(T-s )上的等焓线,读出节流过程的温度变化,如图1-12所示。

压缩空气从高压P 1和温度T 1绝热节流到P 2,即从点1沿等焓线与P 2等压线交于点2,点2的温度即为节流后的温度T 2,积分节流效应为ΔT h =T 1-T 2图1-12节流效应及等熵膨胀T-s 图上表示 4. 等温节流效应 空气经过节流,虽然可降低温度,但对外没有热交换,也没有做功,因此节流过程本身并没有产生冷量。

空气等温压缩(图1-12中1-1\过程)时,必须向冷却水排热,因此当压缩空气绝热节流时,温度下降,这时空气具有吸热能力。

当空气自图1-12中的点2状态,经等压过程回复到压缩前状态1\时,所吸收的热量称为等温节流效应,以-Δh r 表示。

Δh r =h 1\-h 1=h 1\-h 2 (1-16)节流只是降低气体压力的一种方法,把空气等温压缩时,已具备的制冷内因表现出来。

等温节流效应可直接从热力性质图(T-s 图)上查到,即等温压缩前后的焓差。

对于低压空气的等温节流效应,应用图不易查准确,因此常采用下式计算求得 –Δh=c p ΔT (1-17)1.4.2 气体的等熵膨胀高压气体等熵膨胀时向外输出机械功,这样消耗了大量气体内能(焓值减小)。

另外,还由于膨胀时,气体体积增大,分子距离也要增大,但是分子间有吸引力,为了克服分子间的吸引力而又要消耗气体分子的一些动能(动能减小)。

这样气体分子的内能和动能在等熵膨胀时大量消耗,从而降低了气体温度。

所以等熵膨胀后,气体温度总是下降的。

气体等熵膨胀时,压力微小变化所引起的温度变化称为微分等熵效应,用d s 表示 d s =(ΔT/ΔS )S 或ΔT=d s Δs (1-18)对于实际气体等熵膨胀产生的温度降,还可采用热力性质图(T-s 或h-s 图)查取积分等熵效应。

节流膨胀制冷原理

节流膨胀制冷原理

节流膨胀制冷原理
节流膨胀制冷原理是一种常见的制冷技术,它利用流体在节流膨胀过程中的物理特性来实现制冷效果。

在这种原理下,流体通过节流阀进行节流,然后进入膨胀阀膨胀,从而实现制冷的目的。

下面将详细介绍节流膨胀制冷原理的工作过程和相关特点。

首先,流体通过节流阀进行节流。

当流体通过节流阀时,由于节流阀的存在,流体的流速会急剧增加,而压力则会急剧下降。

这是因为节流阀的作用是减小流体流通的截面积,从而增加流体的流速,而根据伯努利定律,流速增加时压力会下降。

因此,通过节流阀节流后的流体具有较高的流速和较低的压力。

接下来,流体进入膨胀阀进行膨胀。

在膨胀阀中,流体的流速会减小,而压力则会增加。

这是因为膨胀阀的作用是增大流体流通的截面积,从而减小流体的流速,而根据伯努利定律,流速减小时压力会增加。

因此,通过膨胀阀膨胀后的流体具有较低的流速和较高的压力。

最终,通过这种节流膨胀的过程,流体的温度也会急剧下降,从而实现制冷的效果。

这是因为节流膨胀过程中,流体的内能会随
着压力的变化而发生改变,从而导致流体的温度发生变化。

在这个过程中,流体的内能主要以压力的形式发生改变,因此流体的温度会随着压力的变化而发生变化。

因此,通过节流膨胀制冷原理,可以实现将高温的流体制冷成低温的流体。

综上所述,节流膨胀制冷原理是一种利用流体在节流膨胀过程中的物理特性来实现制冷效果的技术。

通过节流膨胀的过程,可以实现将高温的流体制冷成低温的流体。

这种原理在制冷系统中得到了广泛的应用,是一种重要的制冷技术。

节流、膨胀制冷原理

节流、膨胀制冷原理

节流膨胀效应1. 实际气体的节流,通常把高压流体经管道中的小孔后压力显著降低的过程称为节流,如图1所示。

节流前的状态参数为p1、T1、U1,节流后的状态参数为P2、T2、U2。

图1节流过程(焦耳-汤姆逊效应)节流孔径越小,则局部阻力越大,节流前后的压力变化(P1-P2)也越大。

反之,就越小。

在实际工作中,为了便于调节,通常用调节阀代替固定节流孔。

从能量转换的观点看。

由于气体经过节流阀小孔时,流速大、时间短,来不及与外界进行热交换,因此节流过程可以近似看作绝热过程。

因为节流时有摩擦力损失,所以节流过程是不可逆的。

气体在节流时,既无能量输出,也无能量输入,所以气体节流前后的能量保持不变,即节流前后的焓值相等h1=h2。

这是节流过程的基本特点。

理想气体的焓值只是温度的函数,因而理想气体节流前后的温度是不变的。

而实际气体的焓值是温度和压力的函数,所以实际气体节流后的温度是发生变化的。

这种现象称做节流效应(焦耳-汤姆逊效应)。

它分为微分节流效应和积分节流效应。

微分节流效应是指气体节流时温度的变化(ΔT)与压力降(ΔP)所成比例关系,即ΔT=d hΔΔP或d h=(ΔT/ΔP)h(1-14)d h称为微分节流效应,即气流在节流时压力降为无限小时所发生的温度变化。

微分节流效应一般用实验方法求得,几种常用气体的微分节流效应如表所示。

对于空气及氧气,当接近于标准状态的温度范围及压力在100个大气压以下进行试验得到如下经验公式 d h=(a-bp)(273/T)2(1-15)空气 a=2.73×10-3, b=0.0895×10-6氧气 a=3.19×10-3, b=0.884×10-6表1-1几种常用气体在0℃及98kpa时的微分节流效应气体名称dh气体名称dh(℃/at)(10-3K/Pa)(℃/at)(10-3K/Pa)空气氧氮+0.27+0.31+0.26+2.75+0.31+2.65二氧化碳氢氦+1.30–0.03-0. 0596+13.26–3.06–6.082. 转换温度从表1-1中的数值可以看出,空气、氧气、氮等气体的d h 为正值,节流后温度降低;而氢、氦等气体的d h 却是负值的,节流后温度要上升。

膨胀机制冷原理

膨胀机制冷原理

膨胀机制冷原理膨胀机制冷原理一、引言膨胀机制冷是一种基于物理学原理的制冷方式,其工作原理是利用气体的膨胀来降低温度。

本文将详细介绍膨胀机制冷的原理。

二、物理学原理1. 热力学第一定律热力学第一定律指出,能量守恒,即能量不能被创造或毁灭,只能从一种形式转换为另一种形式。

在膨胀机制冷中,能量从外部环境中吸收热量,并在系统内部进行转换。

2. 理想气体状态方程理想气体状态方程描述了气体压力、体积和温度之间的关系。

它可以表示为P V = n R T ,其中P是压力,V是体积,n是物质的摩尔数,R是气体常数,T是绝对温度。

在膨胀机制冷中,该方程被用来计算气体的温度变化。

3. 热力学第二定律热力学第二定律指出,在一个封闭系统中,熵不会减少。

这意味着热量总是从高温区域流向低温区域。

在膨胀机制冷中,热量从高温的外部环境流向低温的系统内部。

三、膨胀机制冷原理1. 压缩气体首先,气体被压缩到一个高压状态。

这可以通过使用压缩机来实现。

当气体被压缩时,它的分子被挤在一起,导致气体的温度升高。

2. 冷却气体接下来,气体被冷却到一个较低的温度。

这可以通过使用冷凝器来实现。

当气体通过冷凝器时,它会散发出热量,并且由于热力学第二定律的作用,热量会从高温区域流向低温区域。

3. 膨胀气体然后,气体被释放到一个低压状态。

这可以通过使用节流阀或喷嘴来实现。

当气体膨胀时,它的分子开始散开,并且由于理想气体状态方程的作用,其温度降低。

4. 吸收热量最后,在系统中形成了一个低温区域。

此时,系统可以吸收外部环境中的热量。

这可以通过将系统置于一个高温区域来实现。

当热量从外部环境流向系统时,系统内的温度降低。

四、应用膨胀机制冷被广泛应用于制冷和空调领域。

例如,汽车空调和家用空调都使用了膨胀机制冷来降低室内温度。

此外,膨胀机制冷还被用于冷却电子设备和制造液氧等低温介质。

五、总结膨胀机制冷是一种基于物理学原理的制冷方式,其工作原理是利用气体的膨胀来降低温度。

透平膨胀制冷_节流制冷__概述说明以及解释

透平膨胀制冷_节流制冷__概述说明以及解释

透平膨胀制冷节流制冷概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文旨在对透平膨胀制冷和节流制冷这两种常见的制冷技术进行概述和详细说明。

随着全球变暖问题的日益严重,制冷技术的发展和应用变得越来越重要。

透平膨胀制冷和节流制冷作为两种不同的技术方式,在实现高效制冷的同时也具有一定的优缺点。

通过对其原理、应用领域以及优缺点进行分析,可以更好地了解这些制冷技术,并为相关领域的研究和应用提供参考依据。

1.2 文章结构本文将首先介绍透平膨胀制冷的原理说明,包括其基本工作原理和主要组成部分。

然后探讨透平膨胀制冷在不同领域中的应用情况,并对其优缺点进行分析。

接下来将详细阐述节流制冷的原理说明,包括其传热机理和系统组成结构。

随后探讨节流制冷在各个领域中的应用,并对其优缺点进行剖析。

在对透平膨胀制冷和节流制冷进行独立分析的基础上,本文将对两种制冷技术进行对比与综合分析,包括工作原理、性能指标和应用场景等方面的比较,并给出相应的选择建议。

最后,在总结中给出本文的主要观点和结论,并展望透平膨胀制冷和节流制冷在未来的发展前景。

1.3 目的本文旨在深入探讨透平膨胀制冷和节流制冷这两种常见的制冷技术,在概述其原理、应用领域以及优缺点的基础上,通过对其工作原理、性能指标及应用场景等方面进行对比与综合分析,提供给相关领域研究者和实践者关于这两种技术选择与应用的具体建议。

同时,通过本文还可以进一步促进对透平膨胀制冷和节流制冷相关问题的探索,为未来相关技术领域的发展提供一定的参考。

2. 透平膨胀制冷2.1 原理说明透平膨胀制冷是一种基于透平机械运动原理的制冷技术。

其主要原理是利用高速旋转的透平机械将高压气体通过膨胀功转化为低温效果。

当高压气体通过透平机械时,由于受到叶轮的加速和扩散作用,气体的动能增加,同时压力下降。

这种压力差可以产生冷却效应,并将热量带走,实现制冷。

2.2 应用领域透平膨胀制冷技术在空调、冷藏、低温物流等领域具有广泛应用。

制冷膨胀阀的工作原理

制冷膨胀阀的工作原理

制冷膨胀阀的工作原理
制冷膨胀阀是一种用于控制制冷剂流量的装置,其工作原理如下:
1. 压力差驱动:制冷膨胀阀的主要作用是将高压制冷剂从冷凝器导入到蒸发器。

当高压制冷剂进入膨胀阀后,因为蒸发器内的压力较低,产生了一个压差。

这个压差会驱动制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器。

2. 窄缝控制:制冷膨胀阀内部的构造包括一个小孔或窄缝。

当制冷剂通过这个小孔或窄缝时,由于通道变窄,制冷剂的流速和压力会减小。

通过调整膨胀阀的开度,可以控制制冷剂的流量和压力,以实现对制冷系统的稳定控制。

3. 温度控制:制冷膨胀阀通常配备了一个传感器,用于感知蒸发器中的温度。

根据蒸发器温度的变化,控制器会相应地调整膨胀阀的开度,以使制冷剂流量与蒸发器的需求相匹配。

这样可以确保蒸发器内部的温度保持在设定的范围内。

总之,制冷膨胀阀通过压力差驱动和窄缝控制的方式,实现对制冷剂流量的控制,并通过温度传感器及时调节膨胀阀的开度,以使制冷系统保持稳定的工作状态。

节流制冷工作原理

节流制冷工作原理

节流制冷工作原理
节流制冷是一种常见的制冷方式,它基于液体穿过节流装置(如节流阀)时发生的气化过程来吸收热量并将环境温度降低。

节流制冷的工作原理可以通过以下几个步骤来描述:
1. 压缩过程:制冷循环系统中的压缩机将低温、低压的制冷剂气体吸入,并将其压缩成高温、高压的气体。

这个过程会使制冷剂的温度升高。

2. 冷凝过程:高温、高压的制冷剂气体进入冷凝器,在冷凝器中散发热量,并且冷却变成高温、高压的液体。

这个过程中,制冷剂会从气体态转变为液体态,释放出热量。

3. 膨胀过程:高温、高压的液体制冷剂通过节流装置,如节流阀,进入蒸发器,并快速减压。

在膨胀过程中,液体制冷剂迅速蒸发,吸收周围环境的热量,使得蒸发器的温度降低。

4. 蒸发过程:蒸发器中的制冷剂液体逐渐蒸发成气体,从而吸收周围的热量。

蒸发过程中,制冷剂从液体态转变为气体态,完成了制冷过程。

5. 循环过程:制冷剂气体重新被压缩机吸入,从而重新开始一个制冷循环过程。

综上所述,节流制冷通过利用制冷剂在压缩、冷凝、膨胀和蒸
发过程中的物理性质变化,实现热量的吸收和释放,从而达到制冷的目的。

膨胀制冷原理

膨胀制冷原理

膨胀制冷原理
膨胀制冷是一种常用的制冷原理,它利用了气体的特性来实现制冷效果。

具体的工作原理如下:
1. 压缩:开始时,液态制冷剂通过压缩机被压缩为高压气体。

这个过程中,制冷剂会吸收环境中的热量,并且压缩机所作的功会通过冷却剂的冷凝过程而被排出。

2. 冷凝:压缩过后的高压气体进入冷凝器,冷凝器中的冷却剂有助于将高压气体中的热量排出,并逐渐冷却气体,使其变为高压液体。

3. 膨胀:高压液体进入膨胀阀(也叫节流阀),节流阀起到限制制冷剂流量并降低其压力的作用。

当液体通过节流阀流出时,因为压力下降,制冷剂会迅速蒸发成低温低压的气体。

4. 蒸发:膨胀后的低温低压气体进入蒸发器,蒸发器通常是一个呈扇形结构的热交换器,通过与外界的空气或其他物质接触,低温低压气体会吸收热量并迅速变成低温的气体。

这个过程中,蒸发器周围的环境会因为吸热而降低温度。

通过不断重复上述的过程,膨胀制冷系统能够持续将热量从制冷物体中吸收,并将吸收的热量传递到环境中,从而实现制冷效果。

这种制冷原理被广泛应用于家用空调、冰箱等冷却设备中。

膨胀阀工作原理

膨胀阀工作原理

膨胀阀工作原理
膨胀阀是一种常用的控制装置,常见于空调、制冷和热泵系统中,其工作原理如下:
1. 压力控制:膨胀阀通过调节冷媒的压力来控制系统的制冷能力。

当系统需要制冷时,膨胀阀打开,使高压冷媒进入低压区域,由于减小了系统内冷媒的流通截面积,从而增加了冷媒的流速和压力,同时也减小了温度。

2. 节流效应:膨胀阀通过其内部的节流装置来减小冷媒的流通截面积,从而实现节流效果。

节流装置通常由一个窄小的孔或狭缝组成,当冷媒通过节流装置时,其速度会增加,而压力会降低。

3. 温度控制:膨胀阀还可以控制系统中的温度。

当感应到系统中的温度下降时,膨胀阀会自动关闭,减小冷媒的流通量,从而限制制冷能力。

相反,当感应到系统中的温度升高时,膨胀阀会打开,增大冷媒的流通量,提供更多的制冷能力。

总之,膨胀阀通过调节流通截面积来控制冷媒的流速和压力,从而实现对制冷系统的控制。

其节流效应和温度感应能力使其成为一个重要的控制装置。

节流膨胀制冷

节流膨胀制冷

节流膨胀制冷节流膨胀(简称节流):当气体在管道中流动时,如遇到缩口和调节阀门等局部阻力时,其压力显著下降的现象。

如果在节流过程中气体与环境之间没有热量交换,称为绝热节流。

在节流膨胀过程中没有外功的输出,因此,气体在绝热节流时,根据稳定流动能量方程式,可以得出:hl = h2,即绝热节流前后的比焰值保持不变,这是节流过程的一个主要特征。

由于节流时,气流内部存在摩擦阻力损耗,所以它是一个典型的不可逆过程,,其结果将导致牖的增加,这是节流过程的另一个主要特征。

微分节流效应指节流膨胀过程中实际气体温度随微小压力变化而变化的关系,或称焦耳- 汤姆逊效应(Joule-Thomson效应),简称焦-汤效应(J-T效应),可用ah表示:积分节流效应指节流膨胀过程的全部温降,可用AT表示:理想气体节流时,回u=0, 0h=O,回T=0,这说明理想气体的节流过程前后比熔和温度均不变。

而实际气体的比焰不仅是温度的函数,而且也是压力的函数,节流后的温度T2可大于、等于或小于节流前的温度Tlo大多数实际气体在室温下的节流过程中都有冷却效应,即通过节流元件后温度降低,这种温度变化叫做正焦耳-汤姆逊效应。

少数气体在室温下节流后温度升高,这种温度变化叫做负焦耳-汤姆逊效应。

微分节流效应与气体的种类及所处的状态有关,微分节流效应为零时压力与温度的对应关系曲线称为转化曲线。

气体节流膨胀的转化曲线转化曲线把P-T平面分为两个区:制热区和制冷区。

在制热区内,微分节流效应为负值,在制冷区内为正值。

对于积分节流效应的情况与微分节流效应有所区别。

,这取决于节流开始的状态和节流后的压力。

一般气体的Tmax 都高于环境温度,如氮气(604K),因此在环境温度下节流都有可能使之温度降低。

但氮气(46K)、氢气(204K)和氯气(205k),它们的Tmax远低于环境温度,因此,在环境温度下节流是不能让它们降温的。

若要使它们温度降低必须采用预冷到Tmax 之后再节流的办法或用膨胀机膨胀的办法或绝热放气的办法。

气体节流膨胀和绝热膨胀的原理

气体节流膨胀和绝热膨胀的原理

心得报告题目:气体节流膨胀和绝热膨胀的原理在气体分离和液化设备中,气体节流膨胀和绝热膨胀是目前获得低温的主要方法。

一、节流过程的热力学特性工程热力学中认为,当气体在管道中流动,在遇到缩口和节流阀门时,由于局部阻力,使其压力显著下降,体积迅速膨胀,这种现象叫做“节流膨胀”。

气体经节流后,流速加大,气体内能和流动功将发生变化,又由于过程的时间较短,来不及与外界进行热量交换,一般可近似的认为节流过程是一个绝热过程,且不对外做功,气体的温度将发生一定变化。

大家知道焓(enthalpy)是某一状态下气体内能和流动功之和(H=U+PV),可以通过焓的这一定义,推导出气体在节流阀前的内能与流动功之和等于节流阀后的内能与流动功之和,也就是节流前后气体的焓值不变。

因为理想气体的焓值只是温度的函数,根据这一结论将十分清楚的告诉我们,理想气流体节流前后温度是不变的,因此对理想气体的节流研究是没有什么意义的。

由于实际气体的焓值是温度和压力的函数,那么实际气体的节流将与理想气体节流不同,实际气体节流后温度变化会有三种情况,即降温、升温、温度不变。

通常把低温液化气体节流后温度发生变化的这一现象,称之为“焦耳一汤姆逊效应” (Joule-Thomson effect )。

根据焓的定义和节流前后气体焓值不变的这一过程特性,可以得出气体节流前后内能变化等于气体流动功的变化,其关系式如下:u 1-u 2=P 2v 2-P 1v 1式中 u 1:节流前气体内能P 1:节流前气体压力v 1:节流前气体比容u 2:节流后气体内能P 2:节流后气体压力 V 2:节流后气体比容而气体的内能又由气体的内位能和内动能组成,因此气体节流功这三者的变化关系,其关系式如下:式中 T 1:节流前气体的温度u 1:节流前气体的位能T 2:节流后气体的温度u 2:节流后气体的位能C v :气体等容比热A :热功当量因为气体节流后,压力总是降低的,即比容增大,因此气体的内位能也将增大,也就是s s u u 12-为正值。

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高压气体等熵膨胀时向外输出机械功,这样消耗了大量气体内能(焓值减小)。另外,还由于膨胀时,气体体积增大,分子距离也要增大,但是分子间有吸引力,为了克服分子间的吸引力而又要消耗气体分子的一些动能(动能减小)。这样气体分子的内能和动能在等熵膨胀时大量消耗,从而降低了气体温度。所以等熵膨胀后,气体温度总是下降的。
Δhr=h1\-h1=h1\-h2(1-16)
节流只是降低气体压力的一种方法,把空气等温压缩时,已具备的制冷内因表现出来。
等温节流效应可直接从热力性质图(T-s图)上查到,即等温压缩前后的焓差。对于低压空气的等温节流效应,应用图不易查准确,因此常采用下式计算求得–Δh=cpΔT(1-17)
1.4.2气体的等熵膨胀
微分节流效应是指气体节流时温度的变化(ΔT)与压力降(ΔP)所成比例关系,即
ΔT=dhΔΔP或dh=(ΔT/ΔP)h(1-14)
dh称为微分节流效应,即气流在节流时压力降为无限小时所发生的温度变化。微分节流效应一般用实验方法求得,几种常用气体的微分节流效应如表所示。
对于空气及氧气,当接近于标准状态的温度范围及压力在100个大气压以下进行试验得到如下经验公式dh=(a-bp)(273/T)2(1-15)
从图1-11所示的几种常用气体的转换曲线,可以看出dh的变化情况。气体的温度只有在转换曲线以内区域(降温区),通过节流膨胀才能降温或液化。
表1-2几种气体在低压下的转换温度
气体名称
转换温度(k)
气体名称
转换温度(k)
空气



650
771
604
765



230
204
246
3.积分节流效应气体的节流过程总是在较大的压差ΔP下进行的,相应的温度变化ΔT,即积分节流效应,节流所产生的温度变化为:
从能量转换的观点看。由于气体经过节流阀小孔时,流速大、时间短,来不及与外界进行热交换,因此节流过程可以近似看作绝热过程。因为节流时有摩擦力损失,所以节流过程是不可逆的。气体在节流时,既无能量输出,也无能量输入,所以气体节流前后的能量保持不变,即节流前后的焓值相等h1=h2。这是节流过程的基本特点。
理想气体的焓值只是温度的函数,因而理想气体节流前后的温度是不变的。而实际气体的焓值是温度和压力的函数,所以实际气体节流后的温度是发生变化的。这种现象称做节流效应(焦耳-汤姆逊效应)。它分为微分节流效应和积分节流效应。
+2.65
二氧碳


+1.30
–0.03
-0. 0596
+13.26
–3.06
–6.08
2.转换温度从表1-1中的数值可以看出,空气、氧气、氮等气体的dh为正值,节流后温度降低;而氢、氦等气体的dh却是负值的,节流后温度要上升。dh是正值还是负值,取决于节流前气体的状态。
对于同一气体,在不同情况下可以获得正的、负的或等于零的dh。在dh等于零时的温度称为转换温度。
空气a=2.73×10-3,b=0.0895×10-6
氧气a=3.19×10-3,b=0.884×10-6
表1-1几种常用气体在0℃及98kpa时的微分节流效应
气体名称
dh
气体名称
dh
(℃/at)
(10-3K/Pa)
(℃/at)
(10-3K/Pa)
空气


+0.27
+0.31
+0.26
+2.75
+0.31
气体等熵膨胀时,压力微小变化所引起的温度变化称为微分等熵效应,用ds表示
ds=(ΔT/ΔS)S或ΔT=dsΔs(1-18)
对于实际气体等熵膨胀产生的温度降,还可采用热力性质图(T-s或h-s图)查取积分等熵效应。气体的等熵膨胀制冷通常用膨胀机来实现,从高压p1和温度T1,等熵膨胀到低压P2,如图1-12所示,即从点1沿等熵线与P2等压线交于点3,点3的温度即等熵膨胀后的温度T3,积分等熵效应为ΔTS=T1-T3
由热力性质图可以看出,气体等熵膨胀产生的温差,不但随着 的比值增大而增加,而且在P1和P2给定的情况下,还随膨胀前温度T1而变化。所以,为了获得较大的温度降和单位制冷量,可采用增加膨胀比( )和膨胀前温度的方法,但不是无限制地增加,而是在合理的经济效应范围内。
空气在膨胀机中等熵膨胀,温度下降,并输出外功Wm因此工质具有向外界吸收相当于Wm的热量能力,即膨胀机的制冷量qp(由图1-12确定状态点1和3的焓)。
ΔT=dmΔp
dm是在某一压力范围内的dh的平均值。积分节流效应还可利用热力性质图(T-s)上的等焓线,读出节流过程的温度变化,如图1-12所示。压缩空气从高压P1和温度T1绝热节流到P2,即从点1沿等焓线与P2等压线交于点2,点2的温度即为节流后的温度T2,积分节流效应为
ΔTh=T1-T2
图1-12节流效应及等熵膨胀T-s图上表示
对于任何压力有两个转换温度:上限转换温度和下限转换温度。为了使气体节流后降温,节流前的温度必须低于节流前压力下的上限转换温度。上限转换温度的数值与气体的临界温度有关,气体的临界温度越高,其上限转换温度也越高。空气、氧、氮、氩等气体,转化温度都大大高于室温,这些气体在室温节流时,总是产生冷效应,例如你把高压氧气钢瓶阀门打开,使氧气从高压钢瓶中放出,不久,你就会发现阀门变冷了,阀门或其后的管道外表将结露,甚至挂霜。氖、氢、氦的转换温度比室温要低得多,故须用预冷的方法冷却到转换温度以下,节流才能产生冷效应。各种气体在低压下的转换温度如表1-2所示。
4.等温节流效应空气经过节流,虽然可降低温度,但对外没有热交换,也没有做功,因此节流过程本身并没有产生冷量。
空气等温压缩(图1-12中1-1\过程)时,必须向冷却水排热,因此当压缩空气绝热节流时,温度下降,这时空气具有吸热能力。当空气自图1-12中的点2状态,经等压过程回复到压缩前状态1\时,所吸收的热量称为等温节流效应,以-Δhr表示。
节流膨胀效应
1.实际气体的节流,通常把高压流体经管道中的小孔后压力显著降低的过程称为节流,如图1所示。节流前的状态参数为p1、T1、U1,节流后的状态参数为P2、T2、U2。
图1节流过程(焦耳-汤姆逊效应)
节流孔径越小,则局部阻力越大,节流前后的压力变化(P1-P2)也越大。反之,就越小。在实际工作中,为了便于调节,通常用调节阀代替固定节流孔。
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