10 kroków do ekologicznej i bardziej energooszczędnej produkcji

Zmniejszanie emisji dwutlenku węgla w produkcji ekologicznej — wszystko, co musisz wiedzieć
10 kroków do ekologicznej produkcji sprężonego powietrza

Wszystko, co musisz wiedzieć o procesie transportu pneumatycznego

Dowiedz się, w jaki sposób możesz stworzyć bardziej wydajny proces transportu pneumatycznego.
3D images of blowers in cement plant

Zoptymalizuj przepływ powietrza przy użyciu sterownika centralnego

Nasz najnowszy sterownik centralny, Optimizer 4.0, zapewnia stabilne działanie instalacji i obniża koszty energii.
sterownik optimizer 4.0 do sprężarek powietrza
Zamknij

Przepływ gazu przez rury i dławienie

Podstawy teoretyczne Strona wiki dotycząca sprężonego powietrza Termodynamika Fizyka

Jedną z bardzo interesujących gałęzi fizyki jest termodynamika, zwłaszcza w celu uzyskania wglądu w sprężarki powietrza. W tym artykule omówimy przepływ gazu i dławienie, po wprowadzeniu do termodynamiki.

Liczba Reynoldsa

wzór liczby Reynoldsa, obliczanie
Liczba Reynoldsa to bezwymiarowy stosunek bezwładności do tarcia w płynie. Oznacza to, że:

Jakie są różne rodzaje przepływu w rurze?

gaz przepływający przez rurę
Zasadniczo w rurze występują dwa rodzaje przepływu. Przy Re <2000 w medium dominują siły lepkie, a przepływ staje się laminarny. Oznacza to, że różne warstwy medium poruszają się względem siebie we właściwej kolejności. Rozkład prędkości na warstwach laminarnych ma zwykle kształt paraboliczny. Przy Re≥4000 siły bezwładności dominują w zachowaniu przepływającego medium, a przepływ staje się turbulentny, a cząstki poruszają się losowo po strumieniu. Rozkład prędkości na warstwie z turbulentnym przepływem staje się dyfuzyjny. W obszarze krytycznym, pomiędzy Re≤2000 a Re≥4000, warunki przepływu są nieokreślone, laminarne, turbulentne lub mieszanina obu. Warunki te zależą od takich czynników jak gładkość powierzchni rury lub obecność innych zakłóceń. Rozpoczęcie przepływu w rurze wymaga określonej różnicy ciśnień w celu pokonania tarcia w rurze i złączach. Wielkość różnicy ciśnień zależy od średnicy rury, jej długości i kształtu, a także gładkości powierzchni i liczby Reynoldsa.

Czym jest efekt Joule'a Thomsona?

Gdy idealny gaz przepływa przez dławik o stałym ciśnieniu przed i za dławikiem, temperatura pozostaje stała. Jednak na dławiku występuje spadek ciśnienia, ponieważ energia wewnętrzna jest przekształcana w energię kinetyczną. Z tego powodu temperatura spada. W przypadku prawdziwych gazów ta zmiana temperatury staje się stała, chociaż zawartość energii w gazie pozostaje stała. Nazywa się to efektem Joule'a-Thomsona. Zmiana temperatury jest równa zmianie ciśnienia na dławiku pomnożonej przez współczynnik Joule'a-Thomsona.

Jeśli przepływające medium ma wystarczająco niską temperaturę (≤+329°C dla powietrza), spadek temperatury występuje wraz z dławieniem na dławiku, ale jeśli przepływające medium jest cieplejsze, zamiast tego następuje wzrost temperatury. Stan ten jest wykorzystywany w kilku zastosowaniach technicznych, na przykład w technologii chłodniczej i w separacji gazów.

Powiązane artykuły

an illustration about a basic theory article in the atlas copco air wiki

Zmiany stanu gazów

18 lutego, 2022

Aby zrozumieć działanie sprężonego powietrza ważne jest podstawowe wprowadzenie do fizyki. Dowiedz się więcej na temat termodynamiki i tego, jak ta wiedza potrzebna jest do zrozumienia działania sprężarek powietrza.