答:當氣體或液體在管道內流過一個縮孔或一個閥門時,流動受到阻礙,流體在閥門處產生漩渦、碰撞、摩擦,如圖24所示。流體要流過閥門,必須克服這些阻力,表現在閥門后的壓力比閥門前的壓力低得多。這種由于流動遇到局部阻力而造成壓力有較大降落的過程,通常稱為“節流過程”。
實際上,當流體在管路及設備中流動時,也存在流動阻力而使壓力有所降低。但是,它的壓力降低相對較小,并且是逐漸變化的。而節流閥的節流過程壓降較大,并是突然變化的。例如,空氣流經主熱交換器的壓降約在0.01MPa左右,而液空從下塔通過節流閥節流到上塔時,節流前后的壓降可達0.45MPa。
在節流過程中,流體既未對外輸出功,又可看成是與外界沒有熱量交換的絕熱過程,根據能量守恒定律,節流前后的流體內部的總能量(焓)應保持不變。但是,組成焓的三部分能量:分子運動的動能、分子相互作用的位能、流動能的每一部分是可能變化的。節流后壓力降低,質量比容積增大,分子之間的距離增加,分子相互作用的位能增大。而流動能一般變化不大,所以,只能靠減小分子運動的動能來轉換成位能。分子的運動速度減慢,體現在溫度降低。在空分設備中,遇到的節流均是這種情況,這也是節流降溫制冷要達到的目的。
實際上,當流體在管路及設備中流動時,也存在流動阻力而使壓力有所降低。但是,它的壓力降低相對較小,并且是逐漸變化的。而節流閥的節流過程壓降較大,并是突然變化的。例如,空氣流經主熱交換器的壓降約在0.01MPa左右,而液空從下塔通過節流閥節流到上塔時,節流前后的壓降可達0.45MPa。
在節流過程中,流體既未對外輸出功,又可看成是與外界沒有熱量交換的絕熱過程,根據能量守恒定律,節流前后的流體內部的總能量(焓)應保持不變。但是,組成焓的三部分能量:分子運動的動能、分子相互作用的位能、流動能的每一部分是可能變化的。節流后壓力降低,質量比容積增大,分子之間的距離增加,分子相互作用的位能增大。而流動能一般變化不大,所以,只能靠減小分子運動的動能來轉換成位能。分子的運動速度減慢,體現在溫度降低。在空分設備中,遇到的節流均是這種情況,這也是節流降溫制冷要達到的目的。