Basic overview of air compressor thermodynamics
21 April, 2022
To better understand the physics of air compressor thermodynamics and heat generation, this article discusses the main principles and two gas laws.
Ein interessanter Zweig der Physik ist die Thermodynamik, insbesondere für das Verständnis von Druckluftkompressoren. In diesem Artikel sprechen wir über Gasströmung und Drosselung, aber zunächst folgt eine Einführung in die Thermodynamik.
Wenn ein ideales Gas durch einen Durchflussbegrenzer fließt und der Druck vor und nach dem Durchflussbegrenzer konstant ist, bleibt die Temperatur konstant. Es tritt jedoch am Durchflussbegrenzer ein Druckabfall auf, wobei die innere Energie in kinetische Energie umgewandelt wird. Dies ist der Grund, warum die Temperatur sinkt. Bei realen Gasen ist diese Temperaturänderung permanent, auch wenn der Energiegehalt des Gases konstant bleibt. Dies wird als Joule-Thomson-Effekt bezeichnet. Die Temperaturänderung entspricht der Druckänderung am Durchflussbegrenzer, multipliziert mit dem Joule-Thomson-Koeffizienten.
Wenn das strömende Medium eine ausreichend niedrige Temperatur aufweist (≤ +329 °C für Luft), kommt es aufgrund der Drosselung am Durchflussbegrenzer zu einem Temperaturabfall, aber wenn das strömende Medium wärmer ist, kommt es stattdessen zu einem Temperaturanstieg. Dieses Verhalten wird für mehrere technische Anwendungen verwendet, beispielsweise bei der Kältetechnik und der Trennung von Gasen.
21 April, 2022
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To understand the workings of compressed air, a basic introduction to physics can come a long way. Learn more about thermodynamics and how they are vital in understanding how air compressors work.
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