Privire de ansamblu de bază termodinamicii compresorului de aer
21 aprilie, 2022
Pentru a înțelege mai bine fizica termodinamicii compresorului de aer și generarea de căldură, acest articol discută principiile principale și două legi ale gazelor.
Debit de gaz prin conducte și clapete
O ramură foarte interesantă a fizicii este termodinamica, în special pentru a obține informații despre compresoarele de aer. În acest articol, vorbim despre fluxul de gaz și reglare, urmând introducerea noastră în termodinamică.
Numărul Reynolds
Numărul Reynolds este un raport adimensional între inerția și frecarea într-un mediu fluid.
Aceasta este definită ca:
Care sunt diferitele tipuri de debit dintr-o conductă?
În principiu, există două tipuri de debit într-o conductă. La Re <2000, forțele vâscoze domină în mediu, iar fluxul devine laminar. Aceasta înseamnă că diferitele straturi ale mediului se deplasează unul în raport cu celălalt în ordinea corectă. Distribuția vitezei în straturile laminare are de obicei formă parabolică.
La Re≥4000, forțele de inerție domină comportamentul mediului care curge, iar fluxul devine turbulent, cu particule care se deplasează aleatoriu prin flux. Distribuția vitezei într-un strat cu flux turbulent devine difuză.
În zona critică, între Re≤2000 și Re≥4000, condițiile de curgere sunt nedeterminate, fie laminare, turbulente sau un amestec al ambelor. Condițiile sunt guvernate de factori precum netezimea suprafeței conductei sau prezența altor perturbații. Pentru a porni un flux într-o conductă, este necesară o diferență specifică de presiune pentru a depăși frecarea din conductă și din cuplaje. Diferența de presiune depinde de diametrul conductei, de lungimea și forma acesteia, precum și de netezimea suprafeței și de numărul Reynolds.
Care este efectul Joule Thomson?
Când un gaz ideal curge printr-un restrictor cu o presiune constantă înainte și după restrictor, temperatura rămâne constantă. Cu toate acestea, are loc o cădere de presiune prin restrictor, prin transformarea energiei interne în energie cinetică. Acesta este motivul pentru care temperatura scade. Pentru gazele reale, această modificare a temperaturii devine permanentă, chiar dacă conținutul de energie al gazului rămâne constant. Acesta se numește efect Joule-Thomson. Modificarea temperaturii este egală cu modificarea presiunii în timpul reducerii multiplicată cu coeficientul Joule-Thomson.
Dacă mediul care curge are o temperatură suficient de scăzută (≤+329 °C pentru aer), are loc o scădere a temperaturii cu restrictorul, dar dacă mediul care curge este mai fierbinte, are loc o creștere a temperaturii. Această condiție este utilizată în mai multe aplicații tehnice, de exemplu, în tehnologia de refrigerare și în separarea gazelor.
Articole asociate
Cum se transferă căldura?
25 aprilie, 2022
Pentru a înțelege modul de funcționare a aerului comprimat, o introducere de bază în fizică poate fi foarte importantă. Aflați mai multe despre termodinamică și despre modul în care aceasta este vitală pentru înțelegerea modului de funcționare a compresoarelor de aer.
Modificări de stare pentru gaze
18 februarie, 2022
Pentru a înțelege modul de funcționare a aerului comprimat, o introducere de bază în fizică poate fi foarte importantă. Aflați mai multe despre termodinamică și despre modul în care aceasta este vitală pentru înțelegerea modului de funcționare a compresoarelor de aer.