Qu'est-ce que le refroidissement adiabatique : fonctionnement, processus, plusieurs faits qui l'entourent

Il n'est pas nécessaire qu'un système transfère de la chaleur pour effectuer un travail. Cet article traite de ce qu'est le refroidissement adiabatique.

In adiabatique En refroidissant, la pression à l'intérieur du système diminue, ce qui entraîne une augmentation du volume. Cela amène le système à travailler sur l’environnement. Dans le processus adiabatique, la chaleur n'est pas transférée mais le travail est toujours effectué sous la forme de parois mobiles ou de limites du système.

Qu'est-ce qu'un système de refroidissement adiabatique ?

Le refroidissement adiabatique est un type de processus thermodynamique dans lequel la température du fluide de travail diminue sans aucun transfert de chaleur entre le système et l'environnement.

Cela se produit lorsque la pression du système diminue et que le volume augmente. Les parois du système sont adiabatiques afin qu'elles ne laissent pas la chaleur s'échapper ou entrer dans le système. Bien qu'ils puissent se déplacer pour effectuer un travail.

Types de refroidissement adiabatique ?

Bien que le refroidissement ait lieu, il n'est pas nécessaire que transfert de chaleur se déroule. Dans le refroidissement adiabatique, le transfert de chaleur n'a pas lieu mais la température du système diminue.

Il existe trois types de processus de refroidissement adiabatique, ils sont-

  • Refroidissement adiabatique direct: Ceci est également appelé refroidissement par bulbe humide. Dans ce processus, il y a une interaction directe entre l'air et l'eau.
  • Refroidissement adiabatique indirect: Ceci est également appelé refroidissement par évaporation. Dans ce processus, l'eau est évaporée dans une colonne d'air différente de l'air utilisé pour le refroidissement.
  • Refroidissement adiabatique à deux étages: Comme son nom l'indique, il utilise deux étapes pour compléter le processus de refroidissement. La première étape est le refroidissement adiabatique indirect et l'autre étape sont directs refroidissement adiabatique. La combinaison des deux processus nous aide à obtenir un refroidissement plus rapide.

Quels sont les avantages du refroidissement par refroidisseur adiabatique ?

Les avantages des refroidisseurs à condensation par air sont les suivants :

  • Le processus est automatisé de sorte que le besoin d'interférence humaine est réduit et qu'il n'a donc pas besoin d'une inspection ou d'un opérateur continus.
  • Les économies d'énergie sont plus élevées, ce qui est rentable et génère plus de bénéfices pour l'entreprise.
  • C'est une technologie plus verte et a très moins d'impact sur l'environnement. C'est parce qu'il crée un minimum de déchets pendant le fonctionnement.
  • Ces systèmes sont économiques et faciles à utiliser. Par conséquent, le processus d'installation et le temps de configuration ne prennent pas beaucoup de temps.
  • L'interface utilisateur est très simple, ce qui la rend facile à utiliser.

Les avantages ci-dessus font refroidisseurs refroidis par air un dispositif souhaitable à des fins de refroidissement. De nombreuses industries utilisent des refroidisseurs d'air et économisent d'énormes sommes d'argent en utilisant des refroidisseurs rentables.

Comment se produit le refroidissement adiabatique par air ?

Le refroidissement par air adiabatique se produit lorsque la pression du système est réduite, ce qui entraîne une expansion du volume.

Les parois adiabatiques du système empêchent la chaleur d'entrer ou de s'échapper. En raison de la chute de pression, des travaux sont effectués sur le système en réduisant la énergie interne du système. L'énergie interne étant fonction de la température, la température diminue également lorsque l'énergie interne diminue.

De cette façon, le refroidissement adiabatique de l'air a lieu.

Qu'est-ce que l'extrusion par refroidissement adiabatique ?

L'extrusion signifie presser le matériau de travail dans une cavité pour créer des formes souhaitables. Par exemple, les fils peuvent être fabriqués à partir d'extrusion.

Adiabatique signifie qu'aucun transfert de chaleur n'a lieu. L'extrusion est effectuée en poussant le matériau de travail dans une cavité ou hors de la cavité à l'aide d'une extrudeuse. Dans l'extrusion à refroidissement adiabatique, l'extrudeuse fonctionne sans apport ni extraction de chaleur.

Refroidissement adiabatique vs refroidissement par évaporation

Le refroidissement adiabatique et le refroidissement par évaporation sont différents. La section ci-dessous explique brièvement ce qu'est le refroidissement adiabatique et le refroidissement par évaporation.

  • Refroidissement adiabatique: Le refroidissement adiabatique est le processus dans lequel la température est réduite au détriment du changement de la pression de l'air et de l'augmentation du volume.
  • Le refroidissement par évaporation: Dans le refroidissement par évaporation, un grand ventilateur aspire l'air chaud à travers des coussinets riches en humidité. La température de l'air est réduite à mesure que l'eau à l'intérieur du coussin s'évapore.

Qu'entendez-vous par taux de déchéance ?

Le mot déchéance fait référence à une diminution d'une certaine quantité. Dans processus adiabatique, le taux de déchéance fait référence à la diminution d'une certaine quantité. Dans ce cas, généralement la température dans l'atmosphère terrestre.

Le taux de chute peut être défini comme la vitesse à laquelle un paramètre particulier diminue généralement la température avec l'altitude.

Mathématiquement, le taux de déchéance peut être défini comme :

gif

Où,

Le symbole grec Gamma fait référence au taux de déchéance en unités SI, c'est-à-dire la température, T divisé par l'altitude, Z (en m).

Quel est le taux de refroidissement adiabatique sec pour l'air ascendant ?

Sec fait référence à l'absence de teneur en eau dans l'air. L'air sec a une fraction sèche de 100 % et une fraction humide de 0 %.

La adiabatique sec le taux de refroidissement pour l'air ascendant est donné ci-dessous-

gif

Où,

Le symbole grec Gamma fait référence au taux de déchéance en unités SI, c'est-à-dire la température, T divisé par l'altitude, Z (en m).

g représente l'attraction gravitationnelle et Cp représente la chaleur spécifique à pression constante.

Qu'est-ce que le taux de déchéance adiabatique humide?

Le mot humide fait référence à tout ce qui contient de l'eau. Humide taux de déchéance adiabatique.L'eau a une certaine chaleur latente de vaporisation en raison de laquelle elle affecte le taux de convection dans l'atmosphère terrestre.

Mathématiquement, le taux de déchéance adiabatique humide peut être écrit comme-

gif

Où,

La lettre grecque Gamma représente le taux de déchéance humide

g est l'accélération gravitationnelle de la Terre

Hv est la chaleur de vaporisation

R dans le numérateur représente la chaleur spécifique de l'air sec

R au dénominateur représente la chaleur spécifique de l'air humide

Cpd est la chaleur spécifique de l'air sec à pression constante

T est la température en K

Qu'est-ce que le taux de déchéance environnementale?

Le taux de lapsus environnemental ou ELR peut être défini comme le taux de diminution de la température avec l'altitude dans une atmosphère stagnante.

L'atmosphère standard internationale a un taux de variation de température de 6.50 degrés Celsius/km du niveau de la mer à une altitude de 11 km. Cependant, la température de l'air dans l'atmosphère ne diminue pas toujours à un rythme uniforme avec l'altitude car il peut y avoir des inversions de couche d'air dans laquelle la température augmente avec l'altitude.

Dans l'ensemble, le concept de taux de déchéance ne concernait que la troposphère. Finalement, il a été confirmé qu'il peut être utilisé dans n'importe quelle parcelle de gaz affectée par la gravité.

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Image : La chaleur latente de vaporisation ajoute de l'énergie à la formation des nuages

Générique de l'illustration: Wikipédia