Нужны ли дросселирующим устройствам клапаны?

Почему к дросселирующему устройству всегда ведет вентиль? Если в замкнутом системном контуре непосредственно перед дросселирующим устройством существует охлажденный газ, то не должно ли внезапное уменьшение площади поперечного сечения уменьшать давление без клапана так же хорошо, как и с ним?

Возможно мое непонимание кроется в работе клапана. Является ли он в целях безопасности и оставлен открытым до тех пор, пока не потребуется аварийное закрытие, или он действительно открывается и закрывается в соответствии с таймером или датчиком в схеме, чтобы поддерживать его «синхронизацию» с положением жидкости, циркулирующей через этапы. цикл системы (например, испарение, конденсация и т. д.)?

РЕДАКТИРОВАТЬ: В частности, мой вопрос связан с циклом охлаждения. Назначение клапана — изолировать жидкость на ведущей к ней ступени на некоторое время, а затем выпускать ее на следующую. Например, клапан между конденсатором и испарителем. Насколько я понимаю, он запускается, когда компрессор выполняет свою работу до тех пор, пока все возможное тепло не рассеется в конденсаторе, и ТОЛЬКО ТОГДА клапан открывается, чтобы другая половина контура (которая была как бы выкачана компрессором) ... т.е. от клапана до компрессора из-за низкого давления создается ПАДЕНИЕ давления (компрессор->контур клапана, ведущий к контуру клапан->компрессор), верно? И что после того, как клапан открывается, компрессор выключается до тех пор, пока все возможное тепло не будет отведено от испарителя и он не будет готов к сжатию, когда, конечно, клапан снова закрывается, и компрессор запускается. Промывать, повторять до бесконечности!

Нет. Дросселирующее устройство вызывает падение давления жидкости из-за трения. Падение давления, которое вы получаете с эффектом Бернулли, составляет лишь малую часть того, что необходимо.
Существует множество устройств холодильного цикла, в которых нет клапана между конденсатором и испарителем. Ваш кухонный холодильник, вероятно, использует для этого длинную капиллярную трубку (капиллярная трубка хорошо видна, если вы присмотритесь).

Ответы (2)

Я предполагаю, что под «клапаном» вы имеете в виду расширительный клапан. Это комбинация простого дросселирующего устройства («крохотное отверстие в препятствии в контуре») с механизмом управления, позволяющим регулировать мощность охлаждения («диаметр отверстия») в зависимости от нагрузки.

Ваше заблуждение, похоже, связано с тем, что холодильник/кондиционер на самом деле является непрерывно работающей машиной. Это не похоже на двигатель отто, который имеет разные, разделенные во времени технологические этапы в течение одного цикла (впрыск топлива/всасывание воздуха, зажигание, выпуск), но все «этапы» термодинамического процесса холодильника/кондиционера происходят в разных местах цепь, все в то же самое время. Дроссельное устройство снижает давление в направлении потока в одном месте контура, в то время как компрессор снова увеличивает давление в другом месте. Конденсатор снижает температуру среды (отдавая тепло) и увеличивает ее плотность в направлении потока еще в одном месте, в то время как испаритель повышает температуру (забирая тепло из окружающей среды) и снижает плотность снова в другом месте.

Таким образом, управляемый клапан (кроме самого дросселирующего устройства) определенно не нужен для поддержания процесса, в отличие от клапанов в оттодвигателе, которые вообще гарантируют, что эта штука работает.

Даже если он непрерывный, имеет ли смысл мое утверждение о том, что расширительный клапан после конденсатора изолирует недавно сжатые молекулы газа в конденсаторе до тех пор, пока они не потеряют свое тепло, и только затем пропускает его обратно в испаритель. Потому что, если бы клапана не было, некоторое количество газа продолжало бы просачиваться в капиллярную трубку без потери максимальной тепловой энергии, и результатом была бы жидкость с температурой выше минимально возможной в испарителе.
Ваше утверждение имеет смысл в смысле "вдоль линии тока", но не в "хронологическом" смысле. В этом смысле объем жидкости при переходе от конденсатора к испарителю замедляется на своем пути . Но его не останавливают на какое-то время, а отпускают потом. Расширительный клапан как регулирующее устройство как раз и обеспечивает, чтобы холодильная машина не работала все время на полную мощность. Потому что процесс охлаждения становится менее эффективным, если он отклоняется от равновесия, а работа на полной мощности даст вам очень низкие температуры, но также и очень высокое потребление энергии.
Но на самом деле вы можете управлять холодильником с помощью неконтролируемого дросселирующего устройства. Вам не нужно контролировать его, например, если вы не ожидаете, что он достигнет требуемой целевой температуры в ближайшее время, но вам просто нужно «некоторое» охлаждение (я думаю, дешевые холодильные камеры для кемпинга работают именно так, потому что они такие маломощные). Именно это я имел в виду, говоря, что «управляемый клапан определенно не нужен для поддержания процесса».
Так это замедление заставляет хладагент становиться прохладной жидкостью низкого давления? И если клапан - замедлитель, то компрессор - ускоритель? ТАКЖЕ, что означает фраза «если он сдвинут дальше от равновесия» с точки зрения клапана (значит ли смещение дальше означает, что клапан более сужен или менее сужен)?
«выведен из равновесия» означает ситуацию, когда внутри холодильника уже -50°С, а снаружи (в вашем доме) +45°С. Достижение и поддержание этой ситуации будет стоить вам много энергии (см. эффективность цикла Карно, en.wikipedia.org/wiki/Carnot_heat_engine ). По крайней мере, внутри расширительный клапан позволяет избежать этой ситуации, потому что -50°C немного тяжеловато для просто охлаждающего йогурта, и он помогает снизить охлаждающую способность при приближении, скажем, к +5°C.
«И если клапан — замедлитель, то компрессор — ускоритель». Да, точно. Но ускоритель в смысле скорости жидкости, а не в смысле скорости отдельных атомов/молекул. А с помощью функции управления расширительным клапаном величина замедления/ускорения ограничена некоторым разумным значением. Вы могли бы грубо сказать, как светофор, который разумно регулирует скорость движения, в то время как участок дорожных работ снижает скорость движения неконтролируемым образом.
Я понимаю. Итак, согласно какому закону пар, попадая в испаритель, становится холодной жидкостью? Вызывает ли это замедление только при сужении?
Например: en.wikipedia.org/wiki/Joule%E2%80%93Thomson_effect , en.wikipedia.org/wiki/Van_der_Waals_equation . Сужение тормозит жидкость не после клапана, а перед клапаном (точно так же, как и в аналогии с движением, перед светофором/участком дорожных работ возникает затор). Таким образом, ускорение и комбинированная декомпрессия после клапана заставляют молекулы увеличивать свое расстояние (т.е. уменьшать плотность, испаряться), а для этого им нужна энергия, чтобы превзойти их взаимное притяжение, которую они черпают из окружающей среды в испарителе.
Перед сужением у вас есть смесь жидкость/пар с высокой долей жидкости и низкой долей пара при высоком давлении/высокой температуре. После сужения получается такая же смесь жидкость/пар с высокой долей жидкости и низкой долей пара, но при низком давлении и низкой температуре. Испаритель эффективно отбирает тепло из окружающей среды, чтобы уменьшить долю жидкости и увеличить долю пара (другими словами: испарить жидкость). На компрессоре и конденсаторе наоборот.
Максимально возможный потенциал охлаждения в испарителе был бы, если бы ВЕСЬ пар конденсировался. Как увеличить отношение пара к жидкости до максимально возможного? Вроде физически. Капиллярная трубка длиннее/короче, площадь поперечного сечения меньше/больше?
Вопросы над вопросами. Я думаю, что мы уже прошли долгий путь вместе с вашим первоначальным вопросом.
Пожалуйста. Я обещаю, что это последний.

Картинка не помешала бы. Кроме того, вы, кажется, предполагаете, что дроссельное устройство может дать вам необходимый перепад давления при различных условиях эксплуатации. Это, вероятно, не так ... отсюда и клапан вверх по течению. Этот входной клапан позволяет выдерживать различное падение давления и делает связанную систему «настраиваемой».

Проверьте мое редактирование. Это звучит правильно?
@ElFlea, это отвечает на твои вопросы? физика.stackexchange.com/questions/287757/…
Нет. Вы только что показали, что цикл управляется датчиками и автоматически регулирует клапана.
Нужны ли дросселирующим устройствам клапаны?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v