Дросселирование


Дросселирование (от нем. drosseln — ограничивать, глушить) — понижение давления газа или пара при протекании через сужение проходного канала трубопровода — дроссель, либо через пористую перегородку. Дросселирование всегда происходит без совершения работы, без изменения кинетической энергии потока и соответственно его скорости (в отличие от адиабатного истечения из сопла) и с увеличением энтропии термодинамической системы, но при этом энтальпия в начальном и конечном состояниях постоянна, при условии, что процесс дросселирования адиабатный, то есть происходит без обмена теплотой. Процесс происходит из-за гидравлических потерь и вязкого трения.

Дросселирование является близким к идеальному осуществлением процесса Джоуля-Томсона. Дросселирование можно рассматривать[1] как изоэнтальпийный квазиравновесный процесс.

Для идеального газа эффект принципиально нулевой, поэтому необходимо использовать более точную модель, часто используют газ Ван-дер-Ваальса, хотя точность этой модели, например, в двухфазной области (для влажного пара) и для жидкости неудовлетворительна. В общем случае для процесса Джоуля-Томсона можно написать:

окончательный результат будет зависеть от используемой модели газа. Дифференциальным эффект называют тогда, когда и можно считать достаточно малыми, чтобы их отношение заменить частной производной.

Если разность давлений и температур значительная (разность давлений может составлять сотни атмосфер), то имеем интегральный эффекта Джоуля-Томсона, интегрирование можно провести следующим образом: