{"id":46213,"date":"2019-10-21T16:27:42","date_gmt":"2019-10-21T15:27:42","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-drosselungsprozess-isenthalpischer-prozess-definition\/"},"modified":"2020-03-09T12:50:15","modified_gmt":"2020-03-09T11:50:15","slug":"was-ist-drosselungsprozess-isenthalpischer-prozess-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-drosselungsprozess-isenthalpischer-prozess-definition\/","title":{"rendered":"Was ist Drosselungsprozess – Isenthalpischer Prozess – Definition"},"content":{"rendered":"
\n
Ein Drosselungsprozess ist ein isenthalpischer Prozess. Ein Drosselvorgang ist ein thermodynamischer Vorgang, bei dem die Enthalpie des Gases konstant bleibt. W\u00e4rmetechnik<\/div>\n<\/div>\n
<\/div>\n
\n

Drosselungsprozess – Isenthalpischer Prozess<\/h2>\n

Ein\u00a0Drosselprozess<\/strong>\u00a0ist ein\u00a0thermodynamischer Prozess<\/strong><\/a>\u00a0, bei dem die\u00a0Enthalpie<\/strong><\/a>\u00a0des Gases oder Mediums\u00a0konstant bleibt (h = const)<\/strong>\u00a0.\u00a0Tats\u00e4chlich ist der\u00a0Drosselungsprozess<\/strong>\u00a0einer der\u00a0isenthalpischen Prozesse<\/strong>\u00a0.\u00a0W\u00e4hrend des Drosselvorgangs werden\u00a0keine Arbeiten<\/strong>\u00a0von oder am System ausgef\u00fchrt (dW = 0), und normalerweise findet\u00a0keine W\u00e4rme\u00fcbertragung<\/strong>\u00a0(\u00a0adiabatisch<\/strong>\u00a0) vom oder in das System (dQ = 0) statt.\u00a0Andererseits kann der Drosselungsprozess nicht isentrop sein, sondern ist ein\u00a0grunds\u00e4tzlich irreversibler Prozess<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Eigenschaften des Drosselungsprozesses:<\/p>\n

    \n
  1. Keine Arbeits\u00fcbertragung<\/li>\n
  2. Keine W\u00e4rme\u00fcbertragung<\/li>\n
  3. Irreversibler Prozess<\/li>\n
  4. Isenthalpischer Prozess<\/li>\n<\/ol>\n

    Eine Drosselung der Str\u00f6mung verursacht erhebliche\u00a0Verringerung des\u00a0Drucks<\/a><\/strong>\u00a0, becauses eine Drosselvorrichtung mit\u00a0einem verursacht\u00a0lokalen Druckverlust<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Eine Drosselung kann einfach durch Einf\u00fchren einer Drossel in eine Leitung erreicht werden, durch die ein Gas oder eine Fl\u00fcssigkeit flie\u00dft.\u00a0Diese Einschr\u00e4nkung erfolgt \u00fcblicherweise mittels eines teilweise ge\u00f6ffneten Ventils oder eines por\u00f6sen Stopfens.\u00a0Solche Druckverluste werden im Allgemeinen als\u00a0geringf\u00fcgige Verluste bezeichnet<\/strong><\/a>\u00a0, obwohl sie h\u00e4ufig einen gro\u00dfen Teil des\u00a0Kopfverlusts ausmachen<\/a>\u00a0.\u00a0Die geringf\u00fcgigen Verluste sind ungef\u00e4hr proportional zum\u00a0Quadrat der Durchflussrate<\/strong>\u00a0und k\u00f6nnen daher\u00a0durch den\u00a0Widerstandskoeffizienten K<\/strong>\u00a0leicht in die\u00a0Darcy-Weisbach-Gleichung<\/a>\u00a0integriert werden\u00a0.<\/p>\n<\/div>\n

    \"kleiner<\/a><\/p>\n

    Stellen Sie sich zum Beispiel eine Drosselung eines idealen Gases vor,<\/strong><\/a>\u00a0das durch ein teilweise ge\u00f6ffnetes Ventil str\u00f6mt.\u00a0Aus Erfahrung k\u00f6nnen wir Folgendes beobachten:\u00a0p\u00a0<\/strong>in<\/sub><\/strong>\u00a0> p\u00a0<\/strong>out<\/sub><\/strong>\u00a0, v\u00a0<\/strong>in<\/sub><\/strong>\u00a0<v\u00a0<\/strong>out<\/sub><\/strong>\u00a0, wobei\u00a0p<\/strong>\u00a0der\u00a0Druck<\/strong>\u00a0und\u00a0v<\/strong>\u00a0das\u00a0spezifische Volumen ist<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Wir k\u00f6nnen auch beobachten, dass bestimmte Enthalpien gleich bleiben, dh h\u00a0in<\/sub>\u00a0= h\u00a0out<\/sub>\u00a0.<\/p>\n

    \n

    Die spezifische Enthalpie entspricht der\u00a0spezifischen inneren Energie<\/a>\u00a0des Systems plus dem Produkt aus\u00a0Druck<\/a>\u00a0und\u00a0spezifischem Volumen<\/a>\u00a0.<\/p>\n

    h = u + pv<\/em><\/strong><\/p>\n

    Wenn der Druck abnimmt, muss daher das spezifische Volumen zunehmen, wenn die Enthalpie konstant bleiben soll (vorausgesetzt, u ist konstant).\u00a0Da der Massenstrom konstant ist, wird die \u00c4nderung des spezifischen Volumens als\u00a0Zunahme der Gasgeschwindigkeit<\/strong>\u00a0beobachtet\u00a0, und dies wird auch durch Beobachtungen verifiziert.<\/p>\n

    Wenn sich die innere Energie u \u00e4ndert, muss sich die\u00a0Temperatur \u00e4ndern<\/strong>\u00a0.\u00a0Normalerweise sinkt die Temperatur der Fl\u00fcssigkeit.\u00a0In besonderen F\u00e4llen kann die Temperatur jedoch gleich bleiben oder ansteigen.<\/div>\n

    <\/div>\n
    \"Ein<\/a><\/div>\n
    Ein teilweise ge\u00f6ffnetes Ventil oder ein por\u00f6ser Stopfen kann verwendet werden, um den Druck in einem System zu reduzieren.<\/span><\/div>\n
    <\/div>\n
    <\/div>\n
    <\/div>\n
    \n

    <\/h2>\n

    <\/h2>\n

    Joule-Thomson-Effekt – Joule-Thomson-Koeffizient<\/h2>\n

    Die Temperatur\u00e4nderungen w\u00e4hrend des Drosselvorgangs unterliegen dem \u00a0\u00a0Joule-Thomson-Effekt<\/strong>\u00a0.\u00a0Bei Raumtemperatur und Normaldruck\u00a0k\u00fchlen<\/strong>\u00a0alle Gase au\u00dfer Wasserstoff und Helium\u00a0w\u00e4hrend der Gasexpansion ab.\u00a0Die Abk\u00fchlung erfolgt, weil daran gearbeitet werden muss, die weitreichende Anziehungskraft zwischen den Gasmolek\u00fclen zu \u00fcberwinden, wenn sie sich weiter auseinander bewegen.\u00a0Der Effekt h\u00e4ngt vom Wert des\u00a0Joule-Thomson-Koeffizienten ab<\/strong>\u00a0, der definiert ist als:<\/p>\n

    \"Joule<\/a><\/p>\n

    Eine Anwendung des Drosselungsprozesses erfolgt in Dampfkompressionsk\u00fchlschr\u00e4nken, bei denen ein\u00a0Drosselventil<\/strong>\u00a0verwendet wird, um den Druck und die Temperatur des K\u00e4ltemittels vom Druck am Ausgang des Kondensators auf den im Verdampfer vorhandenen niedrigeren Druck zu senken.<\/p>\n

     <\/p>\n

    Drosselung von Nassdampf<\/h2>\n

    Nassdampf<\/strong><\/a>\u00a0zeichnet sich durch die\u00a0Dampfqualit\u00e4t aus<\/strong><\/a>\u00a0, die von null bis eins reicht – offenes Intervall (0,1).\u00a0Das Drosseln des feuchten Dampfes ist auch mit der\u00a0Erhaltung der Enthalpie verbunden<\/strong>\u00a0.\u00a0Die Enthalpie bleibt erhalten, da keine Arbeit vom oder am System ausgef\u00fchrt wird (dW = 0) und normalerweise keine W\u00e4rme\u00fcbertragung (adiabatisch) vom oder in das System erfolgt (dQ = 0).\u00a0In diesem Fall f\u00fchrt eine\u00a0Druckreduzierung jedoch<\/strong>\u00a0zu einer\u00a0Erh\u00f6hung der Dampfqualit\u00e4t<\/strong>\u00a0.\u00a0Wenn der Druck abf\u00e4llt, verdampft ein Teil der Fl\u00fcssigkeit im feuchten Dampf und erh\u00f6ht die Dampfqualit\u00e4t (dh Trockenheitsanteil).\u00a0Dieser Vorgang findet aufgrund der\u00a0S\u00e4ttigungstemperatur statt<\/strong><\/a>ist bei niedrigerem Druck niedriger.\u00a0Der Dampf mit niedrigerer Temperatur, niedrigerem Druck und h\u00f6herer Qualit\u00e4t enth\u00e4lt die gleiche Enthalpie wie der urspr\u00fcngliche Dampf.<\/p>\n<\/div>\n

     <\/p>\n

    \"Drosselprozess<\/a><\/p>\n

     <\/p>\n

     <\/p>\n

    Beispiel: Drosselung von Nassdampf<\/h2>\n

    Eine Hochdruckstufe der Dampfturbine arbeitet im station\u00e4ren Zustand mit Einlassbedingungen von 6 MPa, t = 275,6 \u00b0 C, x = 1 (Punkt C).\u00a0Dampf verl\u00e4sst diese Turbinenstufe mit einem Druck von 1,15 MPa, 186 \u00b0 C und x = 0,87 (Punkt D).\u00a0Bestimmen Sie die Dampfqualit\u00e4t des Dampfes bei Drosselung von 1,15 MPa auf 1,0 MPa.\u00a0Angenommen, der Prozess ist adiabatisch und das System erledigt keine Arbeit.<\/p>\n

    \"Drosselung<\/a><\/p>\n

    Das Drosseln von feuchtem Dampf f\u00fchrt normalerweise zu einer Erh\u00f6hung der Dampfqualit\u00e4t, einer Erh\u00f6hung der Entropie und einer Verringerung der Temperatur.<\/span><\/p>\n

     <\/p>\n

    Siehe auch:\u00a0Dampftabellen<\/a><\/p>\n

    L\u00f6sung:<\/strong><\/p>\n

    Die Enthalpie f\u00fcr den Zustand D muss anhand der Dampfqualit\u00e4t berechnet werden:<\/p>\n

    h\u00a0<\/em><\/strong>D, nass<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0= h\u00a0<\/em><\/strong>D, Dampf<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0x + (1 – x) h\u00a0<\/em><\/strong>D, fl\u00fcssig<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0\u00a0= 2782.\u00a00,87 + (1 – 0,87).\u00a0790 = 2420 + 103 =\u00a02523 kJ \/ kg<\/strong><\/p>\n

    Da es sich um einen isenthalpischen Prozess handelt, kennen wir die Enthalpie f\u00fcr Punkt T. Aus Dampftabellen m\u00fcssen wir die Dampfqualit\u00e4t unter Verwendung derselben Gleichung ermitteln und die Gleichung f\u00fcr die Dampfqualit\u00e4t x l\u00f6sen:<\/p>\n

    h\u00a0<\/em><\/strong>T, nass<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0= h\u00a0<\/em><\/strong>T, Dampf<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0x + (1 – x) h\u00a0<\/em><\/strong>T, fl\u00fcssig<\/sub><\/em><\/strong><\/p>\n

    x = (\u00a0h\u00a0<\/em><\/strong>T, nass<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0– h\u00a0<\/em><\/strong>T, fl\u00fcssig<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0) \/ (\u00a0h\u00a0<\/em><\/strong>T, Dampf<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0– h\u00a0<\/em><\/strong>T, fl\u00fcssig<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0) = (2523 – 762) \/ (2777 – 762) = 0,874 = 87,4%<\/p>\n

    \"Drosselprozess<\/a><\/p>\n

    In diesem Fall des Drosselprozesses (1,15 MPa bis 1 MPa) steigt die Dampfqualit\u00e4t von 87% auf 87,4% und die Temperatur sinkt von 186 \u00b0 C auf 179,9 \u00b0 C.<\/p>\n

    <\/div>\n
    \n

    ……………………………………………………………………………………………………………………………….<\/p>\n

    Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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