氣體流經管道和節流裝置
物理學的一個非常有趣的分支是熱力學，特別是對空壓機的深入瞭解。在本文中，我們談論氣流和節流，接著介紹熱力學。
Reynolds 數字
雷諾數是流動介質中慣性和摩擦之間的無尺寸比。
其定義如下：
管道中有哪些不同類型的流量？
原則上，管道中有兩種類型的流量。當 Re <2000 時，介質中的黏性力會占主導地位，流動變成層狀。這意味著介質的不同層相對於彼此以正確的順序移動。橫跨層狀層之速度分佈通常為拋物線形狀。
當 Re≥4000 時，慣性力會主導流動介質的行為，而流動變得湍流，顆粒會隨機地在流動中移動。具有湍流的一層上的速度分佈變得擴散。
在 Re≤2000 與 Re≥4000 之間的臨界區域中，流動條件是不確定的，無論是層狀、湍流或兩者的混合。條件受管線表面光滑度或其他干擾等因素的影響。要在管線中啟動流量，需要特定的壓力差，以克服管線和聯軸器中的摩擦。壓差的大小取決於管線直徑、長度和形狀，以及表面光滑度和雷諾數。
Joule Thomson 效果是什麼？
當理想氣體以恆定的壓力流經限流器時，限流器前後的溫度會保持恆定。然而，透過將內部能量轉化為動能，限流器上會發生壓降。這就是溫度下降的原因。對於真實氣體，即使氣體的能量含量保持不變，此溫度變化也會永久。這稱為 Joule-Thomson 效應。溫度變化等於整個節流的壓力變化乘以焦耳 - 泰森係數。
如果流動介質的溫度足夠低（對於空氣而言 ≤+329°C），則透過節流器發生溫度下降，但如果流動介質較熱，則會發生溫度升高。此條件用於多種技術應用，例如製冷技術和氣體分離。
