Gaasijahutusprotsessid

Gaasijahutusprotsessid, tuntud ka kui gaasiretkulatsiooniprotsessid, on termodünaamilised protsessid, mille käigus gaasi temperatuuri alandatakse. Need protsessid on olulised paljudes tööstuslikes ja teaduslikes rakendustes, sealhulgas jahutussüsteemides, vedelgaaside tootmises ja krüogeeniates. Peamine eesmärk on eemaldada gaasist soojust, et saavutada soovitud madalam temperatuur.

Üks levinumaid gaasijahutusmeetodeid on paisutamine, kus gaas paisub ja teeb tööd, mille tulemusena tema sisemine energia ja seega ka temperatuur väheneb. Seda põhimõtet kasutatakse laialdaselt külmikutes ja õhukonditsioneerides, kus külmutusagensi paisutatakse läbi paisutusklapi. Teine oluline protsess on adiabaatiline paisutamine, kus soojusvahetust ümbritseva keskkonnaga ei toimu.

Joule-Thomsoni efekt on samuti oluline gaasijahutusprotsessides. See nähtus kirjeldab temperatuurimuutust, mis toimub, kui gaasi läbi poorse takistuse või klapi paisutatakse, ilma et tööks energiat kasutataks. Paljud gaasid jahtuvad paisutamisel Joule-Thomsoni efekti tõttu, kuid mõned gaasid, näiteks vesinik ja heelium, soojenevad.

Lisaks nimetatutele kasutatakse gaasijahutuseks ka kompressioon-jahutussüklit, kus gaasi kompressiooniga tõstetakse tema temperatuuri, mille järel toimub jahutamine välise keskkonna kaudu ja lõpuks paisutamine, mis alandab temperatuuri oluliselt. Need erinevad protsessid võimaldavad saavutada laias temperatuurivahemikus vajalikku jahutust.