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节流过程的稳态流动能量方程

我们讨论了热力学的各种基本概念,比如热力学点和路径函数在我们最近的帖子中。我们还讨论了热力学中的流动功或流动能也“稳定流动过程的质量平衡和能量平衡"在热能工程领域。新利18提款安全吗

今天我们将在这里看到在这篇文章的帮助下节流装置的稳定流动能量方程。最后我们还将看到节流装置的应用。在这篇文章之后,我们将看到换热器稳态流动能量方程在下一篇文章中。

让我们首先在这里看到节流装置的基本概念

当流体(气体或液体)流经受限通道时,例如部分打开的阀门,将确保流体的显著压力降低。这种类型的流体流动,通过在其通道上引入一个限制来确保流体的压力显著降低,这种流体流动将被称为节流流动。

用于限制流体流动并同时引起显著压降的装置称为节流装置。有许多节流装置的实例,如调节阀、多孔塞和毛细管等。
节流装置
为了分析节流过程的能量方程,让我们在这里看到节流装置的假设和规律。
  1. 节流装置一般都是很小的尺寸,因此不会有太多的面积传递热能。这里还必须注意的是,由于压力下降会迅速发生,所以热量的传递时间不会太长。因此,我们可以假设热能的传递为零或Q = 0
  2. 在节流装置中不存在任何允许系统和周围环境之间传递功能的机制,也就是说,节流装置和周围环境之间不存在任何功相互作用。因此对于节流过程,我们有W =0
  3. 节流装置通常体积很小,因此重力势能的变化将被假定为零。因此,我们有∆Z =0,因此∆PE =0
  4. 当流体流过节流装置时,动能的变化将被假定为零,因为我们可以忽略流体动能的微小变化。因此,我们有∆KE =0

让我们回忆一下稳定流动能量方程

让我们在这里实现上述假设,以便以相当简单的术语确定节流装置的能量方程。
H1= H2
在那里,H1和H2分别为进口和出口流体的焓。

结论

这里我们注意到了什么?
  1. 节流过程是指流体的进口状态和出口状态之间焓没有任何变化的过程,因此节流装置也称为等焓装置。
  2. 节流过程中不会有任何功能传递,因此我们可以说它们提供了压降而不提供功能。
  3. 如上所述,忽略节流过程中热能的传递
  4. 如上所述,节流过程中也忽略了势能的变化
  5. 如上所述,节流过程中流体速度的变化和动能的变化也被忽略。
我们会看到涡轮和压气机稳态流动能量方程在我们即将发布的帖子中。
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参考:

P.K. Nag的工程热力学
R. K.拉其普特的工程热力学
图片由:谷歌

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