Дросселирование (эффект Джоуля – Томсона)

Дросселированием называется резкое падение давления жидкости или газа при их протекании через узкие места (диафрагму, вентиль, капилляр и др.) – рис. 1.3.

Температура вещества при дросселировании может понизиться, остаться неизменной либо повыситься в зависимости от состояния рабочего тела. В холодильных установках при дросселированиии температура рабочего тела всегда понижается. Понижение температуры вещества при дросселировании связано с расходованием энергии тела на работу, обусловленную разностью объемных энергий потока до и после расширения (p₁V₁ – p₂V₂),
и работу против потенциальной энергии взаимодействия между молекулами вещества.

P1,T1,V1

P2,T2,V2

Рис. 1.3 Дросселирование

При движении через отверстие скорость потока повышается, возрастает его кинетическая энергия, и следовательно, энтальпия уменьшается.
За дроссельным отверстием скорость потока вновь замедляется, его кинетическая энергия уменьшается и энтальпия увеличивается до прежнего значения (рис. 1. 4).

Рис. 1.4 Процессы при дросселировании

Процесс (1–а) показывает уменьшение энтальпии при падении давления от p₁ до p₂ (скорость при этом увеличивается): процесс (а–2) – торможение потока за отверстием, в результате чего кинетическая энергия потока уменьшается, а энтальпия возрастает до первоначального значения. Таким образом, начальное и конечное значения энтальпии при дросселировании будут одинаковыми. Этой особенностью пользуются при иллюстрации процессов дросселирования в диаграмме i-lg p, которые условно изображаются в виде прямых вертикальных линий.

.