如何来解释这个高焓高降

我一直都没明白，什么叫高焓高降

木听说过，只听说过高温高焓降

kongfen 发表于 2011-10-7 10:01

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木听说过，只听说过高温高焓降

  E. I8 a. v! Y7 R( V; y呵呵：昨晚写错了，就是高温高焓降， 这个名词怎么来解释，我一直都弄不明白

有前辈已经解释的很好了，这些是从网上找来的，给你参考下：
4 q* T% O+ M2 T1 [$ W* x
, ]: I0 Z8 M/ W/ Q( x膨胀机高温高焓降，这是共识，但怎么从理论去解释呢？是不是同样多的能量，温度高的，品位更高，做功能力更强。
   膨胀机的温降、进出口压力与膨胀量是一定的，入口温度高的制冷量多还是入口温度低的制冷量多？
4 D/ R* i& x6 h" @5 Z9 I( h 我正在为9W空分学习汽轮机，学习中想到热机效率最高为η=1-T0/T，膨胀机如汽轮机工作原理相同，介质不同、目的不同，膨胀机是为了制冷，汽轮机是为了对外作功，膨胀机一般用空气作膨胀对外作功制冷，汽轮机用蒸汽作膨胀对外作功，根据η=1-T0/T公式，进气温度T提高ΔT，当进出口温差不变时，出口温度T0也升高ΔT，这时
η=1-（T0+ΔT）/（T+ΔT）热能转化为作功效率η是下降的，同样对于膨胀机当进出口温差不变时，进气温度T升高时，效率η也是下降的，这是不是恰恰说明膨胀机对外功相对减少，则焓降相对增加，因为膨胀机需要的是焓降不是对外作功。
6 N' h- _# H6 H* z  所以说冷量比热量更难获得更宝贵，因为它是牺牲卡诺循环效率的。


1、膨胀机进出口温差：在空分刚启动时，前后温差可以达到85多℃（比如从10℃降为-75℃），即同样1m3的空气，经过膨胀机膨胀，温度降为85℃，而正常工作时1m3的空气，经过膨胀机膨胀，温度降为55℃（比如从-110℃降为-165℃），同样1m3的相同压力的膨胀空气（单位制冷量）显然入口温度越高，制冷量越大，即“ 高温高焓降”
7 d0 q) y+ s: }2、单位制冷量和膨胀量的矛盾
提高膨胀机前温度， 一方面可提高单位制冷量， 即发挥“ 高温高焓降” 优势， 但另一方面，提高膨胀机 前温度后，膨胀空气密度减小、比容增大，对具体的制氧机和膨胀机而言，膨胀空气流道截面积是一定的， 会使膨胀量减少，因此虽然单位制冷量( 单位焓降) 增大，但是膨胀量减小 ， 这一大一小的矛盾， 总制冷量Q到底是大还是小呢?
7 Q6 h5 D5 a3 G$ j) B+ T
8 p3 V5 J# o9 S
; D# j5 l+ C- t: U气体体积与温度成正比，与压力成反比，当膨胀机前后的压力比（注意，是压比，不是压差）一定时，膨胀前温度越高，则膨胀前气体体积越大，膨胀前后的气体体积之差越大，做功越多，膨胀机制冷量就大。
举个例子：假设膨胀后体积是膨胀前的3倍，相同摩尔量的气体，在温度高时膨胀前是10m3，在温度低时是6m3，膨胀后分别变为30m3和18m3，体积变化量分别是20m3和12m3，显然是温度较高时的体积变化量更大。  
这个道理与物体的自由落体类似，如果一个物体的高度下降10%，那么它的初始位置是100m和50m时的下降高度是不一样的，势能转化为动能的量也不一样，初始位置越高势能转化为动能的量也越大。


当膨胀机的进口和出口压力一定，即进出口压比一定时，随着膨胀机进气温度的升高，在膨胀机等熵效率η相同情况下，膨胀机输出外功和气体焓降都是增加的。
# v7 w9 y* L9 \5 {1 v“高温高焓降”是指在等熵效率相同条件下的比较，不是你所说的“温降一定”，温降是随机前温度升高而增加的。你要说明温度对焓降的影响，应该将“温度”作自变量，而将“焓降”作因变量，不能如你这样先将“焓降”固定（即固定温差），再讨论温度对焓降的影响。 气体做功量是压力和体积变化量乘积的积分，体积变化量ΔV越大，作功越多，我上个帖子说的实际是“等温膨胀”，更容易理解。 膨胀是压缩的逆过程，压缩气体温度较高时，所需压缩功也较多；同样，膨胀气体温度较高时，输出外功多，焓降也大。 热能转化为功的卡诺循环效率η与膨胀机（或汽轮机）的等熵效率η是两个完全不同的概念，不要混淆了。汽轮机发电，也是蒸汽温度越高，则蒸汽温降越大，不是你所说的“固定温差”。
! O5 w8 ]! X5 H, D: ~例子：
2 l/ {5 N) ^3 f: \! b0 h! r等式c=a*b，a和b是两个自由独立变量，你讨论a对c的影响时，应该先将b固定，然后改变a，看c随a怎样变化。我们说，c与a成正比。
而你的做法是，先将c固定，然后得出两个自由独立变量a与b成反比的结论。你这样不是把你自己弄糊涂了？
1 p" j- E& t- _膨胀机制冷量与机前温度、等熵效率、压比、气量等有关，后几个都是自由独立变量。我们说，机前温度越高，制冷量越大；等熵效率越高，制冷量越大；压比越大，制冷量越大；气量越大，制冷量越大。
: ~4 z( w1 W9 f% N. y

小芸妹妹很热心{:soso_e187:}

小芸 发表于 2011-10-7 16:55

) E5 v$ N5 I! F' s4 N                               
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有前辈已经解释的很好了，这些是从网上找来的，给你参考下：
8 U7 o$ Q  h. Y: m
膨胀机高温高焓降，这是共识，但怎么从理论 ...

谢谢，受教了{:soso_e183:}

学习学习，什么时候能请教一下更多膨胀机的知识？谢谢。。。小云

亦晨 发表于 2011-10-8 13:11

                               
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学习学习，什么时候能请教一下更多膨胀机的知识？谢谢。。。小云

9 |4 @8 a( z+ n& @( G% D! w* J共同进步，俺也在学习中

追求 发表于 2011-10-8 09:49

4 ^: O! G, U* F- d                               
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' g, |3 K  j6 K小芸妹妹很热心

{:soso_e180:}