膨胀及制冷循环.ppt

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1、7.2节流膨胀与作外功的绝热膨胀7.2.1节流膨胀过程高压流体经过节流阀后迅速膨胀到低压的过程称为节流膨胀。1.特点：等焓过程由热力学第一定律：Q=0（来不及传热），Ws=0（不做功）若忽略掉动能、位能的影响∴ΔH=0对于H=f（T，P）∵P发生变化∴T也随之发生变化（1）定义式流体节流时，由于压力变化而引起的温度变化，称为微分节流效应2.微分节流效应（焦汤效应）（7-17）数学式：节流过程：∵H=f（T，P）（7-18）故又(2)节流膨胀致冷的可能性①对理想气体=0∵PV=RTV=RT/P这说明了理

2、想气体在节流过程中温度不发生变化②真实气体有三种可能的情况，由定义式知当μJ>0时，表示节流后压力下降，温度也下降∆T<0致冷当μJ=0时，表示节流后压力下降，温度不变化当μJ<0时，表示节流后压力下降，温度上升，∆T>0致热∆T=0不产生温度效应（3）   结论①  节流膨胀过程的主要特征是等焓过程；②理想气体节流时温度不变，不能用于制冷、制热；③ 真实气体节流效应取决于气体的状态，在不同的状态下节流，具有不同的微分节流效应值。3转化点，转化曲线转化点：当时，T，P图中，等H线上对应的最高点。致冷区

3、PT等H线μJ>0μJ<0μJ=0T↗制热区T↘转化曲线:将各转化点联结起来所组成的曲线.在转化曲线左侧，等焓线上，随P↘，T↘，μJ>0，致冷区在转化曲线右侧，等焓线上，随P↘，T↗，μJ<0，制热区转化线上,μJ=04积分节流效应（7-19）积分节流效应的求法:三种（1）公式法若p变化不太大，μJ为常数若p变化大，μJ不为常数，用式（6-14）计算，但很麻烦，一般不用。(2)T-S图法P1P2T1T2ST(3)利用经验公式估算对于空气，当压力变化不太大时，不考虑温度的影响，可直接按下式近似估算：式

4、中：压力单位为大气压atm，温度单位为热力学温度开尔文。对于不同的流体，其表达式不同。等H线127.2.2.绝热做功膨胀1.可逆绝热膨胀特点：等熵过程(1)等熵膨胀系数或微分等熵膨胀效应定义式：（7-20）(2)等熵膨胀致冷的可能性对于定组成单相体系，自由度为2，S=f（T，P）对于等熵过程：∴μS衡大于0（Maxwell第一关系式）（7-21）说明了任何气体在任何状态下经绝热膨胀，都可致冷。这与节流膨胀不同。这就说明了在相同条件下等熵膨胀系数大于节流膨胀系数,因此由等熵膨胀可获得比节流膨胀更好的致冷

5、效果.得∵任何气体均有V>0Cp>0∴恒大于零.(3)积分等熵温度效应等熵膨胀时，压力变化为有限值所引起的温度变化，称之。若已知状态方程，则可对上式积分求出温度变化。◆等熵膨胀与节流膨胀的比较1.等熵膨胀与气体的属性及状态无关，对任何气体任何状态都产生制冷效应。制冷量：QS>QH2.3.设备与操作节流膨胀：简单，针形阀等熵膨胀：复杂，需要低温润滑油。4.操作条件与运行情况一般大、中型企业这两种都用，小型企业用节流膨胀这两种膨胀过程是制冷的依据，也是气体液化的依据。