2.2.2. Pressure-drop rateAfter open

2.2.2. Pressure-drop rate
After opening the valve between the autoclave and vacuum
tank, the pressure in the autoclave drops from the initial pressure
pI to the pressure in the tank pV. The pressure in the tank
stays almost constant during the pressure drop, because the volume
of the autoclave is negligible compared to the tank and the
vacuum pump is running. The flow into the vacuum tank can
have the sonic or subsonic velocity according value of the ratio
pV/(pA −pF), where pF stands for the friction losses in the connecting
pipe. If this ratio is greater than the critical value β, the
flow is subsonic, otherwise sonic. The critical value β is defined
by [17]
β =

2
γ + 1
γ/(γ−1)
, (1)
where γ is the ratio of the specific heat at constant pressure and
constant volume, γ =Cp/Cv. At the beginning of the pressure
drop, the ratio pV/(pA −pF) is smaller than β. It means that
the flow has the sonic velocity at the pipe exit and does not
depend on pV. The pressure at the pipe exit is higher than the
pressure in the tank. The flow, which does not depend on the
tank pressure, is called choked. The pressure drops from the exit
pressure to the tank pressure in a series of shocks which are
highly nonisentropic. Neglecting friction losses in the pipe, the
problem can be approximated by the discharge of the autoclave
through an orifice towards the constant pressure pV. The molar
flow at choked conditions is given by [17]
˙n
∗ = ApA

2
γ + 1
γ+1/γ−1 
γ
RTAMw

, (2)
where pA and TA are the pressure and temperature in the autoclave,
Mw the molar mass of gas and A the orifice area. The
critical ratio β for steam (γ = 1.3) is equal to 0.546. Neglecting
the evaporation of condensed water and volatile compounds in
the autoclave, the pressure variation is given by
dpA
dt
= −RTA ˙n
∗
V
, (3)
where V is the volume of the autoclave. Under the assumption
that TA is constant, the pressure is the exponential function of
time:
pA = pI exp
 −t
ktheor

(4)
with the time constant ktheor given by
ktheor = V
a

γ + 1
2
γ+1/γ−1 
Mw
γRTA

. (5)
The pressure-drop rate at the beginning is equal to
dpA/dt|t=0 =−pI/ktheor.
The pressure histories are shown in Fig. 4 for discharging
without diaphragm and through an opening of 6 mm. The
thin curves stand for the best fitting of the initial phase by
exponential curves. The experimental values of pressure-drop
rate are evaluated from these curves (see Table 1). At the full
opening the measured k is much greater than ktheor. These two
values are closer for small openings. The differences can be
explained by the inertia of the pressure gauge (Keller PAA
23S, 1MPa). It must be also keep in mind that the free section
grows gradually due to a final rate of the valve opening.
The frictional losses in the pipe were neglected. These losses
diminish the pressure difference between the pressure in the
autoclave and at the pipe exit. It means that the choked flow
Fig. 4. Pressure-drop history in autoclave (upper thick line) and vacuum tank
(lower thick line) connected with different openings: (a) 80 mm, (b) 6mm. The
solid thin line stands for exponential curves that best fit the beginning of the
expansion. The dashed thin line in (a) stands for pressure drop of compressed
air.
will change to subsonic earlier. Another effect of these losses is
an enhanced exit temperature resulting in a lower molar flow.
The decreasing temperature in the autoclave during expansion
results in a lower volume of discharge gas. The evaporation of
the water condensed on the autoclave walls increases considerably
the amount of the discharged gas. The slow pressure-drop
rate below 0.3MPa is due to this phenomenon. The thin dotted
curve in Fig. 4a stands for the expansion of air. As there
is no evaporation, the curve is quite exponential with exception
of very beginning where the final rate of valve opening
manifests itself (k = 0.05 s). The gas dynamics of the autoclave
discharge will be studied in another paper. In this work we
shall refer to the experimental values of drop-rate k obtained
as a best fitting of the measured pressure histories in the range
(0.5–0.32MPa).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

2.2.2 การปล่อยความดันอัตราหลังจากเปิดวาล์วด้วยและดูดถัง ความดันในด้วยลดลงจากความดันเริ่มต้นพี่ให้ความดันในถัง pV ความดันในถังพักเกือบคงในช่วงความดันปล่อย เนื่องจากไดรฟ์ข้อมูลของด้วยการ เป็นระยะเมื่อเทียบกับถังและปั๊มสุญญากาศทำงาน สามารถไหลเข้าถังสุญญากาศมีความเร็วเสียง หรือ subsonic ตามค่าของอัตราส่วนอาทิตย์ /(pA −pF) ที่ pF ถึงการสูญเสียแรงเสียดทานในการเชื่อมต่อท่อ ถ้าอัตราส่วนนี้มากกว่าβค่าวิกฤต การกระแสมี subsonic เสียงอื่น Βค่าสำคัญไว้โดย [17]Β =2Γ + 1Γ/(Γ−1), (1)ที่γเป็นอัตราส่วนของความร้อนเฉพาะที่ความดันคง และปริมาตรคง γ = Cp/Cv ด้วย ที่จุดเริ่มต้นของความดันหล่น /(pA −pF) pV อัตราส่วนมีขนาดเล็กกว่าβ หมายความ ว่าขั้นตอนมีความเร็วเสียงที่ออกจากท่อ และไม่ขึ้นอยู่กับแสงอาทิตย์ ความดันที่ทางออกของท่ออยู่สูงกว่าความดันในถัง กระแส ซึ่งขึ้นอยู่กับการถังความดัน เรียกว่า choked ความดันลดลงจากออกแรงดันความดันถังในชุดของแรงกระแทกที่มีสูง nonisentropic Neglecting สูญเสียแรงเสียดทานในท่อ การปัญหาสามารถเลียนแบบ โดยการปล่อยออกของด้วยการผ่าน orifice การต่อค่าคงความดัน pV กรามขั้นตอนที่ทำเงื่อนไขถูกกำหนด โดย [17]˙n∗ =อาป้า2Γ + 1Γ + 1/Γ−1ΓRTAMw, (2)ป่าและ TA ความดันและอุณหภูมิในด้วยMw สบมวลของก๊าซและ A ตั้ง orifice ที่อัตราส่วนสำคัญβในการอบไอน้ำ (γ = 1.3) เท่ากับ 0.546 Neglectingระเหยของน้ำแบบบีบและสารระเหยด้วย ได้รับโดยการเปลี่ยนแปลงความดันdpAdt= −RTA ˙n∗V, (3)โดยที่ V คือ ปริมาตรของตัวด้วย ภายใต้สมมติฐานว่า TA เป็นค่าคง ความดันเป็นฟังก์ชันเอ็กซ์โพเนนเชียของเวลา:pA = exp ปี่−tktheor(4)มี ktheor คงเวลากำหนดktheor = VการΓ + 12Γ + 1/Γ−1MwΓRTA. (5)อัตราการปล่อยความดันที่มีค่าเท่ากับdpA/dt|t = 0 = −pI/ktheorหากความดันจะแสดงใน Fig. 4 สำหรับปล่อยไม่ มีกะบังลม และการเปิดของ 6 mm.เส้นโค้งบางถึงเหมาะสมที่สุดของระยะเริ่มต้นโดยเส้นโค้งเอ็กซ์โพเนนเชีย ค่าทดลองปล่อยแรงดันมีประเมินอัตราจากเส้นโค้งเหล่านี้ (ดูตารางที่ 1) ที่เต็มเปิด k วัดมีมากมากกว่า ktheor สองเหล่านี้ค่าใกล้ชิดในช่องขนาดเล็ก ความแตกต่างได้อธิบาย โดยความเฉื่อยของเครื่องวัดความดัน (PAA เคลเลอร์23S, 1MPa) มันต้องเป็นยังโปรดจำไว้ที่ส่วนฟรีเติบโตขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากวาล์วที่เปิดอัตราสุดท้ายขาดทุน frictional ในท่อถูกที่ไม่มีกิจกรรม ความสูญเสียเหล่านี้ลดความแตกต่างความดันระหว่างความดันในการด้วยและ ที่ออกจากท่อ มันหมายความ ว่า กระแส chokedFig. 4 ความดันฝากประวัติด้วย (เส้นหนาด้านบน) และถังสุญญากาศ(บรรทัดล่างหนา) เชื่อมต่อกับช่องต่าง ๆ: (ก) 80 มม. (b) 6 mm.เส้นทึบบางหมายถึงเส้นโค้งเอ็กซ์โพเนนเชียที่พอดีกับจุดเริ่มต้นของการขยายตัว บางเส้นประใน (a) ถึงดันบีบอากาศจะเปลี่ยน subsonic ก่อนหน้านี้ อื่นผลกำไรเหล่านี้คืออุณหภูมิออกเพิ่มในขั้นตอนการสบล่างอุณหภูมิลดลงในด้วยในระหว่างการขยายตัวผลลัพธ์ในระดับเสียงต่ำปล่อยแก๊ส ระเหยของน้ำบีบบนเพิ่มขึ้นผนังด้วยมากจำนวนก๊าซ discharged ปล่อยความดันที่ช้าอัตราต่ำ 0.3MPa เนื่องจากปรากฏการณ์นี้ได้ ในบางจุดเส้นโค้งใน Fig. 4a หมายถึงการขยายตัวของอากาศ เนื่องจากมีจะไม่ระเหย โค้งคือเนนค่อนข้าง มีข้อยกเว้นของเริ่มต้นที่อัตราสุดท้ายของการเปิดวาล์วปรากฏตัว (k = 0.05 s) ด้วยการแปลงก๊าซปล่อยจะศึกษาในเอกสารอื่น ในงานเราจะหมายถึงค่าทดลองของ k หล่นอัตรารับเป็นการเหมาะสมที่สุดของประวัติวัดความดันในช่วง(0.5 – 0.32MPa)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

2.2.2 อัตราความดันลดลง
หลังจากการเปิดวาล์วระหว่างหม้อนึ่งความดันและสูญญากาศ
ถังความดันในหม้อนึ่งความดันลดลงจากแรงดันเริ่มต้น
pI ความดันในถัง pV ความดันในถัง
อยู่เกือบคงที่ในช่วงที่ความดันลดลงเนื่องจากเสียง
ของนึ่งเป็นเล็กน้อยเมื่อเทียบกับถังและ
ปั๊มสูญญากาศที่กำลังทำงาน ไหลลงไปในถังสูญญากาศสามารถ
มีความเร็วเสียงเปรี้ยงปร้างหรือมูลค่าตามอัตราส่วน
pV / (PA -pF) ที่ pF ย่อมาจากความเสียหายที่เกิดแรงเสียดทานในการเชื่อมต่อ
ท่อ ถ้าอัตราส่วนนี้มีค่ามากกว่าค่าβสำคัญ
ไหลเปรี้ยงปร้าง, เกี่ยวกับเสียงอย่างอื่น βค่าวิกฤตที่ถูกกำหนด
โดย [17]
β =
?
2
γ + 1
? γ / (γ-1)
, (1)
ที่γคืออัตราส่วนของความร้อนที่เฉพาะเจาะจงที่ความดันคงที่และ
ปริมาณคงที่γ = Cp / Cv . ที่จุดเริ่มต้นของความดัน
ลดลง pV อัตราส่วน / (PA -pF) มีขนาดเล็กกว่าβ ก็หมายความว่า
มีการไหลเวียนของความเร็วเสียงที่ออกจากท่อและไม่ได้
ขึ้นอยู่กับ pV ความดันที่ออกจากท่อสูงกว่า
แรงดันในถัง การไหลซึ่งไม่ได้ขึ้นอยู่กับ
ความดันถังเรียกว่าสำลัก ความดันลดลงจากทางออก
ความกดดันที่จะถังแรงดันในชุดของแรงกระแทกที่มี
nonisentropic สูง ละเลยความเสียหายที่เกิดแรงเสียดทานในท่อ
ปัญหาสามารถประมาณโดยการปล่อยนึ่ง
ผ่านปากต่อ pV ความดันคงที่ กราม
ไหลที่สภาวะสำลักจะได้รับโดย [17]
n
* = APA
??
2
γ + 1
? γ + 1 / γ-1?
γ
RTAMw
?
(2)
ที่ป่าและ TA มีความดันและอุณหภูมิใน หม้อนึ่งความดัน,
Mw มวลโมเลกุลของก๊าซและบริเวณปาก
βอัตราส่วนที่สำคัญสำหรับการอบไอน้ำ (γ = 1.3) เท่ากับ 0.546 ละเลย
การระเหยของน้ำข้นและสารระเหยใน
หม้อนึ่งความดัน, การเปลี่ยนแปลงความดันจะได้รับจาก
DPA
dt
= -RTA n
*
V
(3)
โดยที่ V คือปริมาตรของนึ่ง ภายใต้สมมติฐาน
ว่า TA เป็นค่าคงที่ความดันเป็นฟังก์ชั่นการชี้แจงของ
เวลา:
pA = ไพประสบการณ์
? -t
ktheor
?
(4)
กับเวลา ktheor คงที่ที่กำหนดโดย
ktheor = V ?? γ + 1 2 ? γ + 1 / γ-1? Mw γRTA ? (5) อัตราความดันลดลงที่จุดเริ่มต้นเท่ากับDPA / dt |. t = 0 = -PI / ktheor ประวัติความดันจะแสดงในรูป 4 การปฏิบัติราชการโดยไม่ไดอะแฟรมและผ่านการเปิดตัวของ 6 มม เส้นโค้งบางยืนที่เหมาะสมที่ดีที่สุดในช่วงแรกโดยเส้นโค้งชี้แจง ค่าการทดลองแรงดันลดลงอัตราการได้รับการประเมินจากเส้นโค้งเหล่านี้ (ดูตารางที่ 1) ที่เต็มไปด้วยการเปิดวัด k มากขึ้นกว่า ktheor ทั้งสองมีความใกล้ชิดค่าสำหรับการเปิดขนาดเล็ก ความแตกต่างที่สามารถอธิบายได้ด้วยความเฉื่อยของมาตรวัดความดัน (เคลเลอร์ PAA 23S, 1MPa) มันต้องเป็นยังเก็บไว้ในใจว่าส่วนฟรีค่อยๆเติบโตเนื่องจากอัตราสุดท้ายของการเปิดวาล์ว. ขาดทุนจากการเสียดทานในท่อที่ถูกทอดทิ้ง สูญเสียเหล่านี้ลดความแตกต่างระหว่างความดันความดันในหม้อนึ่งความดันและที่ออกจากท่อ ก็หมายความว่าการไหลสำลักรูป 4. ประวัติความดันลดลงในหม้อนึ่งความดัน (เส้นหนาบน) และถังสูญญากาศ(เส้นหนาต่ำกว่า) เชื่อมต่อกับช่องที่แตกต่างกัน (ก) 80 มม (ข) 6mm เส้นบาง ๆ ที่เป็นของแข็งย่อมาจากเส้นโค้งชี้แจงที่ดีที่สุดเหมาะสมจุดเริ่มต้นของการขยายตัว เส้นบางประใน (ก) หมายถึงความดันลดลงของการบีบอัดอากาศ. จะเปลี่ยนไปเปรี้ยงปร้างก่อนหน้านี้ ผลกระทบจากการสูญเสียเหล่านี้ก็คืออุณหภูมิออกที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้การไหลเวียนของฟันกรามล่าง. อุณหภูมิจะลดลงในหม้อนึ่งความดันระหว่างการขยายตัวส่งผลให้ปริมาณการลดลงของก๊าซปล่อย การระเหยของน้ำข้นบนผนังหม้อนึ่งความดันที่เพิ่มขึ้นอย่างมากปริมาณของก๊าซที่ปล่อยออกมา ความดันลดลงช้าอัตราที่ต่ำกว่า 0.3MPa เป็นเพราะปรากฏการณ์นี้ ประบางโค้งในรูป 4a ย่อมาจากการขยายตัวของอากาศ เนื่องจากมีการระเหยเป็นไม่มีเส้นโค้งที่ค่อนข้างชี้แจงด้วยข้อยกเว้นของการเริ่มต้นมากที่อัตราขั้นสุดท้ายของการเปิดวาล์วแสดงออก (K = 0.05 s) การเปลี่ยนแปลงก๊าซของนึ่งปล่อยจะมีการศึกษาในกระดาษอีก ในงานนี้เราจะดูที่ค่าการทดลองของ k ลดลงในอัตราที่ได้รับเป็นที่เหมาะสมที่ดีที่สุดของประวัติศาสตร์วัดความดันอยู่ในช่วง(0.5-0.32MPa)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

2.2.2 . ความดันตกคร่อมเท่ากัน
หลังจากเปิดวาล์วระหว่างหม้อนึ่งความดันและสูญญากาศ
ถังความดันในหม้อนึ่งความดันลดลงจากปี่ความดัน
เริ่มต้นที่ความดันในถัง PV . ความดันในถัง
อยู่เกือบตลอดช่วงความดันลดลง เพราะปริมาณ
ของนึ่งกระจอก เมื่อเทียบกับถังและ
ปั๊มสูญญากาศที่ใช้ . ไหลเข้าไปในถังได้
สูญญากาศมีโซนิคหรือนอกจากนี้ความเร็วตามค่าของอัตราส่วน
PV / ( PA − pf pf ) ซึ่งหมายถึงแรงเสียดทานขาดทุนในการเชื่อมต่อ
ท่อ ถ้าอัตราส่วนนี้สูงกว่าค่าวิกฤติบีตา ,
ไหลเปรี้ยงปร้าง มิฉะนั้น โซนิค การกำหนดมูลค่าบีตาโดย [ 17 ]

=
 บีตา 2
1

γ  γ / ( γ− 1 )

ที่γ ( 1 ) คือ อัตราส่วนของความร้อนจำเพาะที่ความดันคงที่และ
คงที่ ปริมาณγ = CP / พันธุ์ จุดเริ่มต้นของความดัน
ลดลงอัตราส่วน PV / ( PA − PF ) มีขนาดเล็กกว่าบีตา . มันหมายความว่า
ไหลมีความเร็วโซนิคที่ท่อออกและไม่ได้
ขึ้นอยู่กับ PV . แรงดันที่ท่อทางออกสูงกว่า
ความดันในถัง การไหลซึ่งไม่ขึ้นอยู่กับ
ถังความดัน เรียกว่า บีบคอ ความดันลดลงจากทางออก
ความดันในถังอัดความดันในชุดของแรงกระแทกที่
สูง nonisentropic . แต่การสูญเสียแรงเสียดทานในท่อ
ปัญหาสามารถคำนวณโดยการไหลของ Autoclave
ผ่านออกมาสู่ระบบแรงดันคงที่ ฟันกรามซี่
ไหลที่สำลักเงื่อนไขจะได้รับโดย [ 17 ]
˙ n
∗ = อาภา
 
2
1
γ  γ 1 / γ− 1 


γ rtamw 

( 2 )ที่ป่าและ TA มีความดันและอุณหภูมิในหม้อฆ่าเชื้อ
เมกะวัตต์มวลโมลของก๊าซและรูบริเวณ
บีตาอัตราส่วนวิกฤตไอน้ำ ( γ = 1.3 ) เท่ากับ 0.546 . ละเลย
การระเหยของน้ำข้น และสารระเหยใน
นึ่งความดันการเปลี่ยนแปลงให้


= − RTA DPA DT ˙ n
∗
V

V ( 3 ) ซึ่งเป็นปริมาณของหม้อนึ่งความดัน . ภายใต้สมมติฐาน
ว่าตาคงที่ ความดันเป็นฟังก์ชันเลขชี้กำลังของ
:
PA = PI EXP
 − T
ktheor


( 4 ) กับเวลาที่คงที่ ktheor ให้
ktheor = V
A
 
γ 1
2
 γ 1 / γ− 1 
เมกะวัตต์ γ RTA 


( 5 )
ความดันอัตราการปล่อยที่จุดเริ่มต้นเท่ากับ
DPA / DT | t = 0 = − pi / ktheor .
ความดันประวัติจะแสดงในรูปที่ 4 จำหน่าย
ไม่มีไดอะแฟรมและผ่านการเปิด 6 มิล
เส้นบาง ๆยืนกระชับที่ดีที่สุดเริ่มต้นของเฟสโดย
โค้งแบบเอกซ์โพเนนเชียล ค่าที่ได้จากการทดลองของอัตราการปล่อยความดันจะถูกประเมินจากเส้นโค้งเหล่านี้
( ดูตารางที่ 1 ) ที่เต็ม
เปิดวัดเคมากขึ้นกว่า ktheor . ค่าสอง
เหล่านี้ใกล้ชิดสำหรับช่องว่างขนาดเล็ก ความแตกต่างสามารถ
อธิบายด้วยแรงเฉื่อยของมาตรวัดความดัน ( เคลเลอร์ป้า
23s 1mpa , )มันจะต้องเก็บไว้ในใจว่าส่วนฟรี
เติบโตค่อยๆเนื่องจากอัตราสุดท้ายของวาล์วเปิด
การสูญเสียแรงเสียดทานในท่อที่ถูกละเลย ความสูญเสียเหล่านี้
ลดความดันแตกต่างระหว่างความดันใน
กล้องจุลทรรศน์และที่ท่อทางออก มันแปลว่าสำลักไหล
รูปที่ 4 ความดันตกประวัติศาสตร์ในหม้อฆ่าเชื้อ ( เส้นหนาด้านบน ) และ
ถังสูญญากาศล่าง ( เส้นหนา ) เชื่อมต่อกับช่องที่แตกต่างกัน : 80 มม. ( ก ) ( ข ) 6mm
เส้นบางของแข็งหมายถึงเส้นโค้งเลขชี้กำลังที่ดีที่สุดเหมาะสมกับจุดเริ่มต้นของ
ขยายตัว เปิดโผบางเส้นใน ( ) หมายถึงความดันของอากาศอัด
.
จะเปลี่ยนเปรี้ยงปร้างกว่านี้ อีกหนึ่งผลของการสูญเสียเหล่านี้คือ
เพิ่มอุณหภูมิที่เกิดขึ้นในฟันกรามล่างออกไหล
การลดอุณหภูมิในหม้อนึ่งความดันในระหว่างการขยาย
ผลลัพธ์ในเบาๆของการปล่อยก๊าซ การระเหยของ
เพิ่มน้ำข้นบนผนังหม้อนึ่งความดันมาก
ปริมาณปล่อยก๊าซ ลดความดันลดลง
คะแนนด้านล่าง 0.3mpa เนื่องจากปรากฏการณ์นี้ บางจุดที่เส้นโค้งในรูปที่ 4
หมายถึงการขยายตัวของอากาศ เป็นมี
ไม่มีการระเหยโค้งค่อนข้างชี้แจงกับข้อยกเว้น
ของจุดเริ่มต้นที่คะแนนสุดท้ายของวาล์วเปิด
manifests เอง ( K = 0.05 วินาที ) แก๊สพลศาสตร์ของนึ่ง
จำหน่ายจะถูกศึกษาในกระดาษอีก ในงานนี้เรา
จะอ้างถึงค่าทดลองอัตราปล่อย K )
เป็นดีที่สุดเหมาะสมของประวัติวัดความดันในช่วง
( 0.5 – 0.32mpa )