วิธีการคำนวณการสูญเสียความร้อนในระหว่างการลดแรงกดในท่อ

Posted on
ผู้เขียน: Monica Porter
วันที่สร้าง: 20 มีนาคม 2021
วันที่อัปเดต: 18 พฤศจิกายน 2024
Anonim
การสูญเสียในท่อ (Losses in Pipes): ทฤษฎีและการคำนวณ
วิดีโอ: การสูญเสียในท่อ (Losses in Pipes): ทฤษฎีและการคำนวณ

เมื่อท่อส่งก๊าซแรงดันสูงถูกลดความดันอย่างรวดเร็ว (เช่นท่อก๊าซได้รับอนุญาตให้ไหลอย่างรวดเร็วผ่านวาล์วเปิดสู่บรรยากาศ) ผลกระทบทางอุณหพลศาสตร์ทำให้ก๊าซเย็นลง สิ่งนี้เรียกว่ากระบวนการควบคุมปริมาณหรือเอฟเฟกต์ Joule-Thomson การสูญเสียความร้อนเป็นหน้าที่ของการขยายตัวของก๊าซจากแรงดันสูงถึงความดันต่ำและเป็นอะเดียแบติกในธรรมชาติ (ไม่มีการแลกเปลี่ยนความร้อน)

    ตรวจสอบก๊าซที่ถูกบีบอัดในท่อ ตัวอย่างเช่นสมมติว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ในท่อที่ความดัน 294 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (psi) และอุณหภูมิ 212 องศาฟาเรนไฮต์ ในเงื่อนไขเหล่านี้ค่าสัมประสิทธิ์ Joule-Thomson คือ 0.6375

    จัดเรียงการคำนวณการสูญเสียความร้อนใหม่เพื่อแยกอุณหภูมิสุดท้าย สมการ Joule-Thomson คือμ = (T1 - T2) / (P1 - P2) โดยที่μคือสัมประสิทธิ์ Joule-Thomson, T1 คืออุณหภูมิเริ่มต้น, T2 คืออุณหภูมิเริ่มต้น, T2 คืออุณหภูมิสุดท้าย, P1 คือแรงดันเริ่มต้นและ P2 เป็นค่าสุดท้าย ความดัน. การจัดเรียงใหม่ให้ผลตอบแทน-μ x (P1 - P2) + T1 = T2 สมมติว่าความดันสุดท้ายคือ 50 psi

    คำนวณอุณหภูมิสุดท้ายและการสูญเสียความร้อนในระบบ สิ่งนี้ทำได้โดยการเสียบค่าเป็น -0.6375 x (294 - 50) + 212 = T2 ซึ่งคำนวณเป็น T2 = 56.45 ดังนั้นการสูญเสียความร้อนระหว่างการลดอุณหภูมิเท่ากับ 212 - 56.45 หรือประมาณ 155 องศาฟาเรนไฮต์