|
перепада давления сквозь дроссель - локальное препятствие газовому потоку, например пористую перегородку на пути потока.
Рис. 3.7.6. Процесс Джоуля-Томсона
Эффект Джоуля - Томсона свидетельствует о наличии в газе сил межмолекулярного взаимодействия.
Газ совершает внешнюю работу - последующие слои газа проталкивают предыдущие, а над самим газом совершают работу силы внешнего давления, обеспечивающие стационарность потока. Работа проталкивания через дроссель порции газа объемом V1 при давлении Р1 равна Р1У1, за дросселем эта порция газа занимает объем V2 и совершает работу P2V2.
Эффект Джоуля - Томсона принято называть положительным, если газ в процессе дросселирования охлаждается (ΔT < 0), и отрицательным, - если газ нагревается (ΔT > 0).
В технике низких температур процесс Джоуля - Томсона и адиабатическое расширение газов используются для понижения температуры и сжижения газов.
Сжижение газов
Превращение любого газа в жидкость - сжижение газа - возможно лишь при температуре ниже критической, однако критические температуры очень низкие, например He - 5,3 К; H2 - 33 К; N2 - 126,1 К.
Для достижения столь низких температур используют несколько методов: эффект Джоуля - Томсона, адиабатическое расширение газа с совершением внешней работы, составление охлаждающих смесей.
Схема установки для сжижения газов (машина Линде), в которой используется эффект Джоуля - Томсона, изображена на рис. 3.7.7.
|
