Определение дифференциального эффекта дросселирования для идеального и реального газа.

Идеальный газ:

pv=RT

Реальный газ:

Знак коэффициента определяется прежде всего значением производной коэффициента сжимаемости по температуре при постоянном давлении, т.е. определяется реальными свойствами газа.

Зависимость изотермического коэффициента сжимаемости от давления имеет следующий вид.

Рисунок 83. Зависимость коэффициента сжимаемости от давления.

В области температур выше температуры инверсии данная зависимость не имеет экстремума., т.е. производная не обращается в ноль. В области низких температур ниже температуры инверсии есть точки, где производная обращается в ноль, то есть дифференциальный дроссель эффект равен нулю. Эти точки принадлежат кривой инверсии.

Тепловой эффект дросселирования.

Рисунок 84 Цикл простого дросселирования.

Рассмотрим процесс T=const сжатия в компрессоре 1-2, последующим дросселированием 2-1’, сопровождающимся понижением температуры, и последующим подводом внешней теплоты q_x.

1’-1. Для того, чтобы T понизилась, необходимо, чтобы энтальпия газа в конце процесса T=const сжатия была меньше чем вначале сжатия.

Величина разности энтальпий в начале и конце сжатия называется тепловым эффектом дросселирования.

В холодильной технике эта величина называется холодопроизводительностью компрессора.

Зависимость теплового эффекта дросселирования от p и T полностью тождественно зависимости интегрального эффекта дросселирования для тех же величин.

Поэтому максимальное давление изотермического сжатия в компрессоре ограничено давлением инверсии при температуре изотермического сжатия.

Для воздуха и его компонента при изотермическом сжатии при T=300 К давление инверсии составляет примерно 400 атм, поэтому сжатие в компрессоре до больших давлений совместно в цикле с дросселированием нецелесообразно.