Температура инверсии. Кривая инверсии

Давление потока при дросселировании всегда уменьшается, т.е. . Таким образом, знак дроссель-эффекта определяется знаком изменения температуры, причём если температура при дросселировании уменьшается, то дроссель-эффект положителен, если же температура при дросселировании увеличивается, то дроссель-эффект отрицателен. Поскольку удельная теплоёмкость при постоянном давлении для всех известных веществ положительна, то знак дроссель-эффекта, согласно (7.45), определится знаком числителя . Оказывается, что для реальных газов это выражение может принимать как положительные, так и отрицательные значения, а также обращаться в ноль в зависимости от начальных параметров дросселирования. Начальная температура, при которой дроссель-эффект для реального газа обращается в ноль, т.е. реальный газ при дросселировании ведёт себя как идеальный, называется температурой инверсии T _инв. Зависимость температуры инверсии от давления определяется алгебраическим выражением

(7.47)

Графически эта зависимость, называемая кривой инверсии, показана на рис.7.8.

. (7.48)

Используя (1.11), находим

Приравнивая это выражение к нулю, после несложных алгебраических преобразований получаем уравнение кривой инверсии для газа Ван-дер-Ваальса

(7.49)

В заключение отметим, что дроссель-эффект для влажного пара всегда положителен, т.е. дросселирование влажного пара всегда приводит к его охлаждению, что непосредственно следует из определения дроссель-эффекта (7.45) и уравнения Клапейрона-Клаузиуса (6.14).