Дросселирование газа

Дросселированием, или мятием, называют необратимый процесс, в котором давление при прохождении газа через суживающееся отверстие уменьшается без совершения внешней работы.

Всякое сопротивление в трубопроводе (вентили, задвижка, шай­ба, кран, клапан и др.) вызывает дросселирование газа и, следо­вательно, падение давления. Ве­личина падения давления зави­сит от природы рабочего тела, его состояния, величины суже­ния газопровода и скорости дви­жения газа.

В большинстве случаев дрос­селирование, сопровождающееся уменьшением работоспособности тела, приносит безусловный вред. Но иногда оно является необходимым и создается искус­ственно, например, при регули­ ровании паровых двигателей, в холодильных установках, в приборах, замеряющих расход газа и т. д. При прохождении газа через отверстие, представляющее из­вестное сопротивление, кинетическая энергия газа и его скорость в узком сечении возрастают, что сопровождается падением темпера­туры и давления (рис. 14-1).

Газ, протекая через отверстие, приходит в вихревое движение. Часть его кинетической энергии затрачивается на образование этих вихрей и превращается в теплоту. Кроме того, в теплоту прев­ращается и работа, затраченная на преодоление сопротивлений (трение). Вся эта теплота воспринимается газом, в результате чего температура его изменяется и может как уменьшаться, так и уве­личиваться.

В отверстие скорость газа увеличивается. За отверстием, когда газ опять течет по полному сечению, скорость его вновь понижается, а давление увеличивается, но до начального значения оно не под­нимается; некоторое изменение скорости произойдет в связи с уве­личением удельного объема газа от уменьшения давления.

Дросселирование, как указывалось, является необратимым про­цессом, при котором всегда происходит увеличение энтропии и уменьшение работоспособности рабочего тела.