透平膨胀机中的导流器是怎样使气体速度增高的，它能产生冷量吗?--空分视界


透平膨胀机中的导流器是怎样使气体速度增高的，它能产生冷量吗?
答：在日常生活中我们可以看到，河道越窄的地方水的流速越高。在膨胀机的导流器内，喷嘴叶片使流道截面形成一定的形状，气流由于受截面变化的限制，流速将不断增加。
当导流器前后存在一定的压差时，气体就会从喷嘴中流过。当喷嘴流道形状造成气体流速提高时，气流的动能增加。导流器是固定元件，气流流过时并没有接受外功，也没有吸热(可以看作是绝热过程)，它的动能增加只能靠消耗气体内部的能量，因此表现出在导流器后气体的温度降低，焓值减少。在不考虑摩擦时，其动能的增加值等于焓的减小值。
在一般情况下，流道断面逐渐变窄，则流速逐渐升高。这种喷嘴叫渐缩形喷嘴，如图67a所示。但是，对气体来说，当压力降低时，体积膨胀，体积流量也增大。当气流速度超过声速时，体积的增加速度很快，这时，流道断面只有逐渐扩大才能满足加速流动的要求。因此，要获得超声速的高速气流，喷嘴要做成缩扩形，如图67b所示。在最小断面处，气流达到声速，在渐扩段气流超过音速。设计时采用哪一种喷嘴形式是根据导流器前后压差的大小来决定的。压差大时，为了使气体的压力能有效地转换成气流的动能，要用缩扩喷嘴。
气体在流过导流器时，动能的增加靠内部焓的减小。这属于气体内部两种不同形式的能量之间的转换，并没有能量输出，气体所具有的总能量并没有减少。因此，不能认为气流在流过导流器时，其内部焓值降低了，就是产生了冷量。因为导流器后没有用这股高速气流去推动叶轮对外做功，则这股动能除用于克服摩擦、撞击而使压力有所降低外，其余部分又将转换成气体焓值增加。这种情况与气流流经阀门节流的情况相同。在通过阀门处，由于流道很窄而流速升高，经过阀门后由于流道扩大，流速又降低，动能又转换成焓的增加，因此在节流前后焓值保持不变。由此可见，导流器只是为气体输出外功，产生冷量做准备，它本身并不产生冷量。

透平膨胀机中的导流器是怎样使气体速度增高的，它能产生冷量吗?

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