10 кроків до екологічного та більш ефективного виробництва

Зменшення викидів вуглецю для екологічного виробництва – все, що вам потрібно знати
10 кроків до екологічного виробництва стисненого повітря

Усе, що вам потрібно знати про процес пневмотранспортування

Дізнайтеся, як можна зробити процес пневматичного транспортування більш ефективним.
3D images of blowers in cement plant
Закрити

Потік газу через труби та дроселювання

Основна теорія Редагована вебсторінка про стиснене повітря Thermodynamics Physics

Одним дуже цікавим розділом фізики є термодинаміка, особливо для розуміння повітряних компресорів. У цій статті ми говоримо про потік газу та дроселювання, продовжуючи наш вступ до термодинаміки.

Число Рейнольдса

формула числа Рейнольдса, розрахунок
Число Рейнольдса — це безрозмірне співвідношення між інерцією та тертям у проточному середовищі.↵Воно визначається як:

Які різні типи потоку в трубі?

газ, що проходить через трубу
В основному в трубі існують два типи потоку. При Re < 2000 у середовищі переважають в'язкі сили, і потік стає ламінарним. Це означає, що різні шари середовища рухаються по відношенню один до одного у правильному порядку. Розподіл швидкості між ламінарними шарами зазвичай має параболічну форму. При Re≥4000 сили інерції домінують у поведінці протікаючого середовища, і потік стає турбулентним, а частинки випадково рухаються поперек потоку. Розподіл швидкості по шару з турбулентним потоком стає дифузним. У критичній зоні, між Re≤2000 і Re≥4000, умови потоку невизначені, ламінарні, турбулентні або суміш обох. Умови регулюються такими факторами, як гладкість поверхні труби або наявність інших перешкод. Для запуску потоку в трубі потрібен певний перепад тиску, щоб подолати тертя в трубі та муфтах. Розмір перепаду тиску залежить від діаметра труби, її довжини та форми, а також від гладкості поверхні та числа Рейнольдса.

Що таке ефект Джоуля-Томсона?

Коли ідеальний газ протікає через дросель з постійним тиском до та після дроселя, температура залишається постійною. Однак на дроселі відбувається падіння тиску внаслідок перетворення внутрішньої енергії на кінетичну. Це причина зниження температури. Для реальних газів ця зміна температури стає постійною, навіть якщо енергетичний вміст газу залишається постійним. Це називається ефектом Джоуля-Томсона. Зміна температури дорівнює зміні тиску на дроселі, помноженій на коефіцієнт Джоуля-Томсона.

Якщо проточне середовище має достатньо низьку температуру (≤+329°C для повітря), відбувається падіння температури через дроселювання на обмежувачі, але якщо проточне середовище гарячіше, натомість відбувається підвищення температури. Це використовується в кількох технічних застосуваннях, наприклад, у холодильній техніці та в розділенні газів.

Схожі статті

Illustration of the heat trasfer process from hot to cold

Як відбувається передача тепла?

25 квітня, 2022

Щоб зрозуміти, як працює стиснене повітря, основні введення у фізику можуть бути довгими. Дізнайтеся більше про термодинаміку та її важливість для розуміння роботи повітряних компресорів.

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

Зміни стану газів

18 лютого, 2022

Щоб зрозуміти, як працює стиснене повітря, базове знайомство з фізикою може бути дуже корисним. Дізнайтеся більше про термодинаміку та її важливість для розуміння того, як працюють повітряні компресори.