Prezentare generală de bază a termodinamicii compresorului de aer
21 aprilie, 2022
Pentru a înțelege mai bine fizica termodinamicii compresorului de aer și a generării de căldură, acest articol discută principiile și două legi ale gazului.
Debitul de gaz prin conducte
O ramură foarte interesantă a fizicii este termodinamica, în special pentru a obține o perspectivă asupra compresoarelor de aer. În acest articol vorbim despre fluxul de gaz și despre strangulare, urmând introducerea noastră în termodinamică.
Numărul Reynolds
Numărul Reynolds este un raport fără dimensiuni între inerție și frecare într-un mediu curgător. Acesta este definit ca:
Care sunt diferitele tipuri de flux într-o conductă?
În principal, există două tipuri de debit într-o conductă. Cu re <2000 forțele vâscoase domină în mediu, iar fluxul devine laminar. Acest lucru înseamnă că diferite straturi ale mediului se mișcă în raport unul cu celălalt în ordinea corectă. Distribuția vitezei de-a lungul straturilor laminare este de obicei în formă parabolică. Cu re ≥4000, forțele inerțiale domină comportamentul mediului de curgere, iar fluxul devine turbulent, particulele mișcându-se aleatoriu prin flux. Distribuția vitezei pe un strat cu flux turbulent devine difuză. În zona critică, între re ≤ 2000 și re ≥ 4000, condițiile de curgere sunt nedeterminate, fie laminare, turbulente sau un amestec al ambelor. Condițiile sunt guvernate de factori precum netezirea suprafeței țevii sau prezența altor perturbări. Pentru a începe un debit într-o conductă necesită o diferență de presiune specifică pentru a depăși frecarea din conductă și cuplaje. Diferența de presiune depinde de diametrul țevii, lungimea și forma acesteia, precum și netezimea suprafeței și numărul Reynolds.
Ce este efectul Joule Thomson?
Atunci când un gaz ideal curge printr-un restrictor cu o presiune constantă înainte și după restrictor, temperatura rămâne constantă. Cu toate acestea, o cădere de presiune are loc prin restrictor, prin transformarea energiei interioare în energie cinetică. Acesta este motivul pentru care temperatura scade. Pentru gazele reale, această schimbare de temperatură devine permanentă, chiar dacă conținutul energetic al gazului rămâne constant. Acesta se numește efectul Joule-Thomson. Modificarea temperaturii este egală cu modificarea presiunii în timpul accelerării înmulțită cu coeficientul Joule-Thomson.
Dacă mediul de curgere are o temperatură suficient de scăzută , apare o scădere de temperatură cu regulatorul peste limitator, dar dacă mediul de curgere este mai fierbinte, apare în schimb o creștere a temperaturii. Această condiție este utilizată în mai multe aplicații tehnice, de exemplu, în tehnologia de refrigerare și în separarea gazelor.
Articole asociate
Cum se transferă căldura?
25 aprilie, 2022
Pentru a înțelege funcționarea aerului comprimat, o introducere de bază în fizică poate fi oportună. Aflați mai multe despre termodinamică și despre modul în care aceasta este vitală pentru înțelegerea modului în care funcționează compresoarele de aer.
Modificări ale stării gazelor
18 februarie, 2022
Pentru a înțelege funcționarea aerului comprimat, o introducere de bază în fizică poate fi oportună. Aflați mai multe despre termodinamică și despre modul în care aceasta este vitală pentru înțelegerea modului în care funcționează compresoarele de aer.