8. Инверсионная кривая
Геометрическое место точек инверсии называется инверсионной кривой. Инверсионная кривая – это совокупность левой и правой инверсионных кривых. На левой инверсионной кривой лежат все нижние точки инверсии, а на правой – все верхние. Построение инверсионной кривой в P-V координатах иллюстрируется рис. 8. 1. Как следует из рис. 8. 1. инверсионная кривая огибает пограничную кривую. Внутри инверсионной кривой α i > 0, т. е. дросселирование вызывает уменьшение температуры, а вне (α i < 0) – увеличение температуры рабочего тела.
Рис. 8. 1. Построение инверсионной кривой в Р-V координатах
Из рис. 8. 1. так же следует, что при давлении ниже критического РК нижние точки инверсии соответствуют дросселированию жидкости, так как находятся левее нижней пограничной кривой вещества (х = 0). Верхние точки инверсии располагаются правее верхней пограничной кривой (х = 1) и поэтому соответствуют дросселированию газа. Как известно, пар – это газообразное состояние вещества при температуре ниже критической. Критическая изотерма, как видно из рис. 8. 1, располагается внутри инверсионной кривой, поэтому вся область перегретого пара находится внутри инверсионной кривой, где α i > 0. Таким образом, при адиабатном дросселировании перегретый пар охлаждается. Инверсионную кривую обычно представляют в Р-Т координатах (рис. 8. 2). При начальном давлении дросселирования
Рис. 8. 2. Инверсионная кривая для азота
Для того, чтобы получить эффект охлаждения, необходимо так понизить начальную температуру t1, чтобы точка с координатами (Р1, t1) оказались внутри инверсионной кривой. При Для получения уравнения инверсионной кривой в явном виде необходимо знать уравнение состояния данного вещества и использовать его в формулах (4. 4) или (4. 5) при α i = 0:
или
Уравнения (8. 1) и (8. 2) называются уравнениями инверсионной кривой. Если продифференцировать (8. 1), полагая Р и V функциями температуры, то можно получить еще одно уравнение инверсионной кривой в общем виде:
Подробный вывод этого уравнения в варианте автора данного пособия дается в приложении (П. 2). В точке максимума на инверсионной кривой (рис. 8. 2)
Так как Т ≠ 0, то окончательно условие максимума инверсионной кривой приобретает следующий вид:
Для того, чтобы записать это уравнение в явном виде, необходимо знать конкретный вид уравнения состояния реального газа (Ван-дер-Ваальса, Дюпре и др. ).
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|