Бырдағы тасымалданушы газдың орташа температурасы

Қ ұ бырдағ ы газдың қ озғ алысы ә рқ ашан изотермиялық емес. Қ ысымдау процессінде газ қ ызады. Қ ысымдағ ыштан соң салқ ындатылғ анның ө зінде қ ұ бырғ а келіп тү скен газ температурасы 20...40⁰С шамасында болады. Бұ л сыртқ ы ортаның температурасынан Т₀ ә лдеқ айда жоғ ары. Оның ү стіне тасымалданушы газдың реалды газ деп алуымыз қ ажет. Ал реал газ Джоул-Томпсон эффектісі (ә сері) деп аталатын қ асиетке байланысты газдың кө лемі ұ лғ айғ анда жылулық жұ ту қ асиетіне ие.

Газ қ ұ бырының ұ зындығ ы бойынша газ температурасының ө згеруін қ арастырайық. Бастапқ ы есептеулерде Джоул-Томпсон эффектісін (ә серін) ескерусіз жылулық балансының тең деуін қ арастырамыз:

, (2.28)

мұ ндағ ы:

, (2.29)

мұ ндағ ы: К_орт – қ ұ быр бө лігіндегі газдан сыртқ ы ортағ а орташа толық жылу ө ткізгіштік коэффициенті, , [3]

с_р – газдың орташа изобаралық жылу сыйымдылығ ы:

, (2.30)

, (2.31)

Сонымен қ ұ бырдың соң ындағ ы газ температурасы:

, (2.32)

Газ қ ұ бырының басынан Х қ ашық тық тағ ы газ температурасы тө мендегі ө рнектен анық талады:

, (2.33)

Газ қ ұ бырының ұ зындығ ы бойынша газ температурасының ө згеруі экспоненциальдық тү рге ие, оны 8– суреттен кө ре аламыз.

Джоул-Томпсон коэффициентін ескеретін болсақ, газ қ ұ бырының ұ зындығ ы бойынша газ температурасының ө згеру заң дылығ ы тө мендегі тең дікпен ө рнектеледі:

, (2.34)

мұ ндағ ы: Di – Джоул-Томпсон коэффициенті.

, (2.35)

,

Газ қ ұ бырының бө лігіндегі газдың орташа температурасы Т_орт тө мендегі формуламен анық талады:

, (2.36)

Есептеу нә тижелерін 5-кестеге енгіземіз.

Кесте 5. Тасымалданушы газдың орташа температурасының есептік мә ндері

Сурет 8. Қ ұ быр ұ зындығ ы бойынша газ температурасының ө згеруі

1 – Di ескерілмегенде; 2 – Di ескерілгенде