Контрольные вопросы

1. Какой процесс называется дросселированием и где он встречается?

2. Какие величины изменяются, и какие остаются постоянными за суженным отверстием?

3. Уравнение процесса дросселирования.

4. Почему процесс дросселирования нельзя назвать изоэнтальпийным?

5. Как изменяется температура идеального газа при дросселировании?

6. Эффект Джоуля-Томсона и его уравнение.

7. Что такое дифференциальный и интегральный эффекты дросселирования?

8. Дросселирование реальных газов.

9. Что называется точкой и температурой инверсии?

10. Дифференциальный эффект Джоуля-Томсона для газов, подчиняющихся уравнению Ван-дер-Ваальса.

11. Когда и при каких условиях температура реального газа при дросселировании повышается, понижается и остается без изменения?

12. Исследование процесса дросселирования водяного пара по - диаграмме.

13. Изменение работоспособности водяного пара при дросселировании.

Задачи

1. Определить скорость и степень сухости водяного пара в выходном сечении, а также отношение расходов пара для двух сопл Лаваля:

1) пар на входе в сопло имеет параметры и , а в выходном сечении сопла давление пара ;

2) перед поступлением в сопло пар дросселируется от заданного выше давления ( и ) до давления , а затем в сопле расширяется до давления .

Дано:

1) , ,

2) , , ,

Решение:

Определим располагаемое отношение давлений :

.

Давление в критическом сечении сопла Лаваля:

По - диаграмме параметры водяного пара в состоянии 1 при и :

, , .

Критическая скорость:

–энтальпия в критической точке и - критический объем определяем на пересечении и .

По - диаграмме параметры водяного пара в состоянии 2 при и :

, , , .

Скорость пара в выходном сечении сопла при :

2) Параметры пара в точке 1 , , .

По - диаграмме параметры водяного пара в состоянии 1д при и :

, ,

В процессе дросселирования , критическое давление

; – определяем на пересечении и .

Критическая скорость:

По - диаграмме параметры водяного пара в состоянии 2д при и :

, ,

Скорость пара в выходном сечении сопла при

3) По условию задачи сопла имеют одинаковую площадь критического сечения , тогда отношение расходов пара для двух сопл Лаваля:

2. Водяной пар течет по соплу Лаваля. Параметры пара во входном сечении сопла и . Давление пара в выходном сечении сопла . Приняв для пара , определить параметры пара в критическом и выходном сечениях сопла. Определит также площадь этих сечений, если расход пара равен . Потерями на трение в сужающейся части сопла пренебречь, а для расширяющейся части принять скоростной коэффициент .

Дано:

;

;

;

;

;

Решение:

Определим режим истечения пара:

– режим критический.

Давление в критическом сечении сопла Лаваля:

По - диаграмме при и :

, , .

При и (изоэнтропный процесс):

, ,

При и :

, , ,

Скорости в сечениях:

Действительная скорость на выходе:

Площади сечений сопла Лаваля: