节流

工程热力学术语

节流

节流就是流体在管道内流动的方向上,设置一个固定的阻力件,在它中心开个圆孔,流体通过阻力件的中心孔时,会产生收缩现象,这种现象称之为节流。[0]流体通过节流之后,其流速加快,压力却降低,在阻力件前后两侧会产生一个压力差,该压力差的大小与流体的流量成正比关系(非线性),流量愈大,压力差也愈大,只要设法测出这一差压值,就可求得流量之大小,我们将该阻力件称为节流元件,而把节流元件和差压引出部分,总称为节流装置。利用这一原理来测量流量的仪表称为节流式流量计。[0][1][2]

节流就是流体在管道内流动的方向上,设置一个固定的阻力件,在它中心开个圆孔,流体通过阻力件的中心孔时,会产生收缩现象,这种现象称之为节流。[1]

流体通过节流之后,其流速加快,压力却降低,在阻力件前后两侧会产生一个压力差,该压力差的大小与流体的流量成正比关系(非线性),流量愈大,压力差也愈大,只要设法测出这一差压值,就可求得流量之大小,我们将该阻力件称为节流元件,而把节流元件和差压引出部分,总称为节流装置。利用这一原理来测量流量的仪表称为节流式流量计[1][2][3]

产生节流现象的原因是由于在管道中连续流动的流体,要全部流过管道的各个载面,不能因节流装置处截面变小而使一部分流体不流过去,要全部流体通过小截面,只有增加流速才行。[3]

2022年9月,黔西电厂5号机组出现“探索程度深、检修成本高、攻坚难度大”的巨大挑战,黔西电厂工作人员经过检查,打开5号机#1、#2高压主汽门阀座定位销压盖压板时,原本固定阀座的插销处是空的,导致汽轮机主汽门阀座‘漂移’,从而引起了5号机主蒸汽管道的振动,证明了主机运行部所述‘节流现象’。只就是5号机组主蒸汽管道振源,黔西电厂工作人员采取修复措施,破解了全国首例此类型的重大隐患。[4]

工程热力学范畴

工程上经常遇到蒸汽流经孔板阀门等设备时压力降低,均为蒸汽的节流。因为缩处存在着摩擦,使部分动能转换为摩擦热,所以蒸汽节流时,其状态和参数都发生变化。

节流
节流

热力学中的节流

流体在管道里流动时,有时,由于局部阻力,使流体压力降低,这种现象称为节流现象。

节流现象通常由以下几方面原因造成:

节流装置安装不正确

②被测流体工作状态的变动

③孔板入口边缘的磨损

导压管安装的不正确或有堵塞渗漏等现象

差压计安装和使用不正确

节流膨胀

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称为节流膨胀。

阀门受一定阻碍后向低压膨胀的过程。

1852年,焦耳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p2膨胀。多孔塞两边的压差维持恒定。膨胀达稳态后,测量膨胀后气体的温度T2。他们发现,在通常的温度T1下,许多气体(氢和氦除外)经节流膨胀后都变冷(T2

至今节流膨胀仍是工业上液化气体的一个重要方法。例如林德(Linde)法。根据热力学原理,在焦耳-汤姆逊实验(Joule-Thomsen’s experiment)中系统对环境做功-W=p2V2-p1V1,V1及V2分别为始态和终态的体积。Q=0,故ΔU=-(p2V2-plV1);U2+p2V2=U1+p1V1;即H2=H1。所以焦耳-汤姆孙实验(简称焦汤实验)的热力学实质是hán不改变,或者说它是一个等焓过程(isenthalpic process)。

鉴于1843年,焦耳自由膨胀实验不够精确,1852年焦耳和汤姆逊设计了一个节流膨胀实验来观察实际气体在膨胀时所发生的温度变化。实验如下:在一个圆形绝热筒的中部,置有一个刚性的多孔塞,使气体通过多孔塞缓慢地进行节流膨胀,并且在多孔塞的两边能够维持一定的压力差,实验时,将压力和温度恒定为p1和t1的某种气体,连续地压过多孔塞,使气体在多孔塞右边的压力恒定为p2,且p1>p2.由于多孔塞的孔很小,气体只能缓慢地从左侧进入右侧,从p1到p2的压力差基本上全部发生在多孔塞内,由于多孔塞的节流作用,可保持左室p1部分和右室低压p2的部分压力恒定不变,即分别为p1与p2.这种维持一定压力差的绝热膨胀过程叫做节流膨胀。

节流的解释

节流

jiéliú

[throttle]∶节制流入或流出,尤指用节流阀调节

[reduce expenditure;decrease expenditure;economize on expense]∶在财政上节省支出

节流的出处

开源节流

语出《荀子·富国》:“百姓时和、事业得叙者,货之源也;等赋府库者,货之流也。故明主必谨养其和,节其流,开其源,而时斟酌焉,潢然使天下必有馀而上不忧不足。”后以“开源节流”指开辟财源,节约开支。

参考资料 4

  1. 参考 1
  2. 汽机专业应知应会160问 — 微信公众平台
  3. 参考 3
  4. 工业神探!黔西电厂异响之谜如何破…… — 搜狐
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