文档介绍：什么叫节流?为什么节流后流体温度一般会降低?当气体或液体在管道内流过一个缩孔或一个阀门时,流动受到阻碍,流体在阀门处产生漩涡、碰撞、摩擦。流体要流过阀门,必须克服这些阻力,表现在阀门后的压力P2比阀门前的压力P1低得多。这种由于流动遇到局部阻力而造成压力有较大降落的过程,通常称为“节流过程”。实际上,当流体在管路及设备中流动时,也存在流动阻力而使压力有所降低。但是,它的压力降低相对较小,并且是逐渐变化的。而节流阀的节流过程压降较大,并是突然变化的。在节流过程中,流体既未对外输出功,又可看成是与外界没有热量交换的绝热过程,根据能量守恒定律,节流前后的流体内部的总能量(焓)应保持不变。但是,组成焓的三部分能量:分子运动的动能、分子相互作用的位能、流动能的每一部分是可能变化的。节流后压力降低,质量比容积增大,分子之间的距离增加,分子相互作用的位能增大。而流动能一般变化不大,所以,只能靠减小分子运动的动能来转换成位能。分子的运动速度减慢,体现在温度降低。当气体节流后,由于压力降低,气体体积膨胀,分子间的距离增大,分子间的位能增加,相应的动能减小,而分子的动能大小可反映出温度的高低,所以,一般情况下,气体节流后温度总是有所降低。并不是所有流体节流膨胀后会降温的。比如氢气会升温。用气态方程解释节流过程是不合适的,因为气态方程的表达中,没有考虑能量的变化,而温度的升高与降低,是与物质的能量相关的。对于大部分气体,由于节流过程是一个减压膨胀过程,这时气体通过膨胀对外作功,体系内能降低,温度也就下降了。对于分子量非常小的气体,则不适用此解释。对于气体来说:节流的温度升高还是降低,跟焦耳汤姆逊系数有关,跟目前的状态有关(P,V);即气体节流温度降低和升高要看节流前气体状态。如氢气和氦气,节流后温度增加的。所以氢气的泄露危险性比较高的原因也是因为这样。因为氢气节流温度升高产生火焰或者爆炸。气体流过节流阀前后,气体的压力、温度、流速、密度是怎样变化的。众所周知,节流后流体压力必定降低,但温度、流速以及密度估计很少有人关心,首先说温度,根据热力学原理,压缩放热,膨胀吸热,也就是流体压力增高其本身的温度也要升高,要向外释放热量,压力降低,本身温度降低,要吸收外界热量,对于气体尤为明显,因此节流后,气体的温度会降低,对于常温下的气体,经过较大程度的节流后,压降大则温度降低的多,现场常会发现节流后的气体管线有结霜现象,就是这个道理。再说流速的变化情况,对于液体,因可以忽略其压力变化对体积造成的影响,流量一定的情况下,流速是与管径,也就是流道面积决定的,如果节流阀前后管径相同,则流体流速应该不变,对于气体则不然,由于气体的压力变小、体积必然增大也就是在此压力下的相对流量要增大(实际流量肯定是不变的),因此其节流后的流速增大,在节流后压力下的体积增大,密度必然减小,这就是气体流经节流阀前后参数的变化,即:压力降低、温度降低、流速增大、密度减小。节流膨胀定义节流膨胀(ThrottlingExpansion)较高压力下的流体(气或液)经多孔塞(或节流阀)向较低压力方向绝热膨胀过程。节流阀节流膨胀原理高压气体经过小孔或阀门受一定阻碍后向低压膨胀的过程。1852年,焦耳和汤姆逊设计了一个节流膨胀实验,使温度为T1的气体在一个绝热的圆筒中由给定的高压p1经过多孔塞(如棉花、软木塞等)缓慢地向低压