工程热力学绝热节流..
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i ,max
Ti ,max 630K
N2
Ti ,min 100K p0 40MPa
常温常压下节流T下降
水蒸气节流过程
1）节流后温度稍有下降
2） h1 h1 ' 但少作功
h1 h2 h1 'h2 ' h2 'h2
作功能力损失
四、节流现象的工程应用
I T0 sg T0 s1 ' s1
绝热节流前后参数的变化
(1) 对理想气体 1 p1h1c1
p2 h2c2
2
温度不变
焓不变
压力下降
p h c
比容增加
熵增加 注:理想气体的焓 是温度的单值函数
(2) 对实际气体
节流前后焓不变,温度不一定不变 绝热节流温度效应 热效应 零效应 冷效应
温度升高
温度不变
温度降低
温度效应只与气体的性质有关,与其状态无关
(3)焦耳-汤姆逊系数 （Joule-ThomsonLeabharlann Baiducoefficient）
v 据 dh c p dT T v dp T p v T v T T p 令 dh 0 J cp p h
§ 7-6
绝热节流
一、绝热节流(adiabatic throttling)
定义：气体在管道中流过突然缩小的截面， 而 又未及与外界进行热量交换的过程
特点：绝热节流过程前后的焓相等，但整 个过程绝不是等焓过程。 在缩孔附近，流速 ，焓 不可逆性：
流体在通过缩孔时动能增加，压力下降并 产生强烈扰动和摩擦。扰动和摩擦的不可逆 性，导致整个过程的不可逆性。
I？ h2 'h2
气体液化 发动机功率调节 孔板流量计，干度计· · ·· · · 利用μJ，结合实验，建立实际气体微分方程 热网中蒸汽降压
焦耳-汤姆逊系数（也称节流微分效应）
节流 dp 0 v dT 取决于T v T p
焓的热力学 微分方程式 绝热节流过程 中焓变为零
v T( )p v T j ( ) h T p cp
v T( )p v T
如理想气体 dp dv dT p v T
2a b a 1 p 2 v b RgT 代入μJ可得 Ti Rgb v v RgTi b RgTib a p 2 1 1 3 或 b 2 a 2 a
若令p=0，得
Ti ,max
<0 >0 =0
产生热效应 产生冷效应 产生零效应
v T v 0 T p
v v T p T
T2 T1
转回温度(inversion temperature) —节流后温度不变的状态的温度
把气体的状态方程代入μJ表达 式即可求得不同压力下的转回 温度曲线，转回曲线(inversion curve)。 例如 理想气体转回温度为一直线； 实际气体，如用范氏方程
2a Rgb
Ti ,min
2a 9Rgb
节流的积分效应
节流时状态在致冷区则T下降， 节流时状态在致温区则T上升或下降取决于Δp的大小 当气体温度T>Ti,max或T<Ti,min，节流后T上升 如： H2 Ti ,max 80 C He T 236 C 常温节流后T上升，T2>T1
Ti ,max 630K
N2
Ti ,min 100K p0 40MPa
常温常压下节流T下降
水蒸气节流过程
1）节流后温度稍有下降
2） h1 h1 ' 但少作功
h1 h2 h1 'h2 ' h2 'h2
作功能力损失
四、节流现象的工程应用
I T0 sg T0 s1 ' s1
绝热节流前后参数的变化
(1) 对理想气体 1 p1h1c1
p2 h2c2
2
温度不变
焓不变
压力下降
p h c
比容增加
熵增加 注:理想气体的焓 是温度的单值函数
(2) 对实际气体
节流前后焓不变,温度不一定不变 绝热节流温度效应 热效应 零效应 冷效应
温度升高
温度不变
温度降低
温度效应只与气体的性质有关,与其状态无关
(3)焦耳-汤姆逊系数 （Joule-ThomsonLeabharlann Baiducoefficient）
v 据 dh c p dT T v dp T p v T v T T p 令 dh 0 J cp p h
§ 7-6
绝热节流
一、绝热节流(adiabatic throttling)
定义：气体在管道中流过突然缩小的截面， 而 又未及与外界进行热量交换的过程
特点：绝热节流过程前后的焓相等，但整 个过程绝不是等焓过程。 在缩孔附近，流速 ，焓 不可逆性：
流体在通过缩孔时动能增加，压力下降并 产生强烈扰动和摩擦。扰动和摩擦的不可逆 性，导致整个过程的不可逆性。
I？ h2 'h2
气体液化 发动机功率调节 孔板流量计，干度计· · ·· · · 利用μJ，结合实验，建立实际气体微分方程 热网中蒸汽降压
焦耳-汤姆逊系数（也称节流微分效应）
节流 dp 0 v dT 取决于T v T p
焓的热力学 微分方程式 绝热节流过程 中焓变为零
v T( )p v T j ( ) h T p cp
v T( )p v T
如理想气体 dp dv dT p v T
2a b a 1 p 2 v b RgT 代入μJ可得 Ti Rgb v v RgTi b RgTib a p 2 1 1 3 或 b 2 a 2 a
若令p=0，得
Ti ,max
<0 >0 =0
产生热效应 产生冷效应 产生零效应
v T v 0 T p
v v T p T
T2 T1
转回温度(inversion temperature) —节流后温度不变的状态的温度
把气体的状态方程代入μJ表达 式即可求得不同压力下的转回 温度曲线，转回曲线(inversion curve)。 例如 理想气体转回温度为一直线； 实际气体，如用范氏方程
2a Rgb
Ti ,min
2a 9Rgb
节流的积分效应
节流时状态在致冷区则T下降， 节流时状态在致温区则T上升或下降取决于Δp的大小 当气体温度T>Ti,max或T<Ti,min，节流后T上升 如： H2 Ti ,max 80 C He T 236 C 常温节流后T上升，T2>T1