How may we help you?

การไหลของก๊าซผ่านท่อและการจํากัด

ทฤษฎีพื้นฐาน Wiki สำหรับระบบอากาศอัด เทอร์โมไดนามิค ฟิสิกส์

สาขาหนึ่งของฟิสิกส์ที่น่าสนใจมากก็คือเทอร์โมไดนามิกส์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อรับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม ในบทความนี้ เราจะพูดถึงการไหลของก๊าซและการจํากัด ตามด้วยการแนะนําเกี่ยวกับเทอร์โมไดนามิกส์ของเรา

หมายเลข Reynolds

สูตรจํานวนรีนอลด์, การคํานวณ
ค่า Reynolds เป็นอัตราส่วนแบบไร้มิติระหว่างความเฉื่อยและแรงเสียดทานในตัวกลางที่ไหล คําจํากัดความ:

อะไรคือการไหลที่แตกต่างกันในท่อ

ก๊าซไหลผ่านท่อ
โดยหลักการแล้ว มีสองประเภทของการไหลในท่อ ด้วย Re <2000 แรงหนืดจะมีอิทธิพลเหนือกว่าในตัวกลางและการไหลจะกลายเป็นชั้น ซึ่งหมายความว่าชั้นต่างๆ ของอาหารเลี้ยงเชื้อเคลื่อนที่โดยสัมพันธ์กันในลําดับที่เหมาะสม โดยปกติแล้ว การกระจายความเร็วทั่วทั้งชั้นลามิเนียร์จะเป็นรูปทรงพาราบอลิก ด้วย Re≥4000 แรงเฉื่อยจะมีอิทธิพลเหนือพฤติกรรมของตัวกลางที่ไหลอยู่ และกระแสไหลจะกลายเป็นกระแสไหลวน โดยอนุภาคจะเคลื่อนที่แบบสุ่มข้ามกระแสไหล การกระจายความเร็วทั่วชั้นที่มีการไหลวนจะกลายเป็นการกระจายตัว ในพื้นที่วิกฤต ระหว่าง Re≤2000 และ Re≥4000 สภาวะการไหลจะไม่แน่นอน ไม่ว่าจะเป็นแบบลามิเนียร์ แบบปั่นป่วน หรือเป็นส่วนผสมของทั้งสองอย่าง สภาวะต่างๆ จะขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ความเรียบของพื้นผิวของท่อหรือการมีสิ่งรบกวนอื่นๆ การเริ่มการไหลในท่อต้องใช้ความแตกต่างของแรงดันที่เฉพาะเจาะจงเพื่อเอาชนะแรงเสียดทานในท่อและข้อต่อ ปริมาณความแตกต่างของแรงดันขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ ความยาวและรูปทรงของท่อ รวมถึงความเรียบของพื้นผิวและหมายเลข Reynolds

ผลกระทบของ Joule Thomson คืออะไร

เมื่อก๊าซในอุดมคติไหลผ่านตัวจํากัดด้วยแรงดันคงที่ก่อนและหลังตัวจํากัด อุณหภูมิจะคงที่ อย่างไรก็ตาม แรงดันตกจะเกิดขึ้นทั่วตัวจํากัด เนื่องจากพลังงานภายในถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์ นี่คือเหตุผลที่อุณหภูมิลดลง สําหรับก๊าซจริง การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมินี้จะเป็นแบบถาวร แม้ว่าปริมาณพลังงานของก๊าซจะคงที่ก็ตาม ซึ่งเรียกว่าผลกระทบ Joule-Thomson การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเท่ากับการเปลี่ยนแปลงของแรงดันทั่วระบบควบคุมด้วยตัวคูณของสัมประสิทธิ์ Joule-Thomson

หากสื่อที่ไหลอยู่มีอุณหภูมิต่ำพอ (≤+329°C สําหรับอากาศ) อุณหภูมิจะลดลงเมื่อมีการจํากัดผ่านตัวจํากัด แต่หากสื่อที่ไหลอยู่มีอุณหภูมิสูงขึ้น อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นแทน สภาวะนี้ใช้ในการใช้งานทางเทคนิคหลายอย่าง เช่น ในเทคโนโลยีการทําความเย็นและการแยกก๊าซ

บทความที่เกี่ยวข้อง

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

ภาพรวมพื้นฐานของเทอร์โมไดนามิกของเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม

21 เมษายน, 2022

บทความนี้จะกล่าวถึงหลักการหลักและกฎกฎก๊าซสองประการเพื่อทําความเข้าใจฟิสิกส์ของเทอร์โมไดนามิกส์ของเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมและการสร้างความร้อนให้ดียิ่งขึ้น

Illustration of the heat trasfer process from hot to cold

การถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นอย่างไร

25 เมษายน, 2022

หากต้องการทําความเข้าใจการทํางานของอากาศอัด การทําความรู้จักเบื้องต้นเกี่ยวกับฟิสิกส์อาจเป็นไปได้ยาวนาน เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเทอร์โมไดนามิกส์และวิธีที่เทอร์โมไดนามิกส์มีความสําคัญต่อการทําความเข้าใจการทํางานของเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม

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

การเปลี่ยนแปลงสถานะสําหรับก๊าซ

18 กุมภาพันธ์, 2022

หากต้องการทําความเข้าใจการทํางานของอากาศอัด การทําความรู้จักเบื้องต้นเกี่ยวกับฟิสิกส์อาจเป็นไปได้ยาวนาน เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเทอร์โมไดนามิกส์และวิธีที่เทอร์โมไดนามิกส์มีความสําคัญต่อการทําความเข้าใจการทํางานของเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม