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为什么节流后流体温度一般会降低?你知道吗

已有 2987 次阅读  2018-04-22 21:14

当气体或液体在管道内流过一个缩孔或一个阀门时,流动受到阻碍,流体在阀门处产生漩涡、碰撞、摩擦。流体要流过阀门,必须克服这些阻力,表现在阀门后的压力P2比阀门前的压力P1低得多。这种由于流动遇到局部阻力而造成压力有较大降落的过程,通常称为“节流过程”。

实际上,当流体在管路及设备中流动时,也存在流动阻力而使压力有所降低。但是,它的压力降低相对较小,并且是逐渐变化的。而节流阀的节流过程压降较大,并是突然变化的。

在节流过程中,流体既未对外输出功,又可看成是与外界没有热量交换的绝热过程,根据能量守恒定律,节流前后的流体内部的总能量(焓)应保持不变。但是,组成焓的三部分能量:分子运动的动能、分子相互作用的位能、流动能的每一部分是可能变化的。节流后压力降低,质量比容积增大,分子之间的距离增加,分子相互作用的位能增大。而流动能一般变化不大,所以,只能靠减小分子运动的动能来转换成位能。分子的运动速度减慢,体现在温度降低。

当气体节流后,由于压力降低,气体体积膨胀,分子间的距离增大,分子间的位能增加,相应的动能减小,而分子的动能大小可反映出温度的高低,所以,一般情况下,气体节流后温度总是有所降低。

并不是所有流体节流膨胀后会降温的。比如氢气会升温。

用气态方程解释节流过程是不合适的,因为气态方程的表达中,没有考虑能量的变化,而温度的升高与降低,是与物质的能量相关的。  聚星注册地址 http://www.jswzn.com

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