Когда газопровод под давлением быстро сбрасывает давление (то есть газу позволяют быстро течь через открытый клапан в атмосферу), термодинамический эффект заставляет газ охлаждаться. Это называется процессом регулирования или эффектом Джоуля-Томсона. Потеря тепла является функцией расширения газа от высокого давления до более низкого давления и носит адиабатический характер (теплообмен не происходит).
Определите газ, который сжимается в трубопроводе. Например, предположим, что газообразный диоксид углерода находится в трубопроводе под давлением 294 фунтов на квадратный дюйм (psi) и температурой 212 градусов по Фаренгейту. В этих условиях коэффициент Джоуля-Томсона составляет 0,6375.
Перестройте расчет потерь тепла, чтобы изолировать конечную температуру. Уравнение Джоуля-Томсона имеет вид μ = (T1 - T2) / (P1 - P2), где μ - коэффициент Джоуля-Томсона, T1 - начальная температура, T2 - конечная температура, P1 - начальное давление и P2 - конечная давление. Перегруппировка дает -μ x (P1 - P2) + T1 = T2. Предположим, что конечное давление составляет 50 фунтов на квадратный дюйм.
Рассчитайте конечную температуру и потери тепла в системе. Это делается путем добавления значений как -0,6375 x (294 - 50) + 212 = T2, что в итоге равно T2 = 56,45. Следовательно, потеря тепла во время сброса давления составляет 212 - 56,45 или приблизительно 155 градусов по Фаренгейту.