節(jié)流膨脹（簡稱節(jié)流）：當氣體在管道中流動時，如遇到縮口和調(diào)節(jié)閥門等局部阻力時，其壓力顯著下降的現(xiàn)象。如果在節(jié)流過程中氣體與環(huán)境之間沒有熱量交換，稱為絕熱節(jié)流。

制冷系統(tǒng)在節(jié)流膨脹過程中沒有外功的輸出，因此，氣體在絕熱節(jié)流時，根據(jù)穩(wěn)定流動能量方程式，可以得出：

h1 = h2，即絕熱節(jié)流前后的比焓值保持不變，這是節(jié)流過程的一個主要特征。

由于節(jié)流時，氣流內(nèi)部存在摩擦阻力損耗，所以它是一個典型的不可逆過程, ，其結(jié)果將導致熵的增加，這是節(jié)流過程的另一個主要特征。

微分節(jié)流效應(yīng)

指節(jié)流膨脹過程中實際氣體溫度隨微小壓力變化而變化的關(guān)系，或稱焦耳-湯姆遜效應(yīng)（Joule-Thomson效應(yīng)），簡稱焦-湯效應(yīng)（J-T效應(yīng)），可用αh表示：

積分節(jié)流效應(yīng)

指節(jié)流膨脹過程的全部溫降，可用ΔT表示：

理想氣體節(jié)流時，△u=0，△h=0，△T=0，這說明理想氣體的節(jié)流過程前后比焓和溫度均不變。

而實際氣體的比焓不僅是溫度的函數(shù), 而且也是壓力的函數(shù)，節(jié)流后的溫度T₂可大于、等于或小于節(jié)流前的溫度T₁。大多數(shù)實際氣體在室溫下的節(jié)流過程中都有冷卻效應(yīng)，即通過節(jié)流元件后溫度降低，這種溫度變化叫做正焦耳-湯姆遜效應(yīng)。少數(shù)氣體在室溫下節(jié)流后溫度升高，這種溫度變化叫做負焦耳-湯姆遜效應(yīng)。微分節(jié)流效應(yīng)與氣體的種類及所處的狀態(tài)有關(guān)，微分節(jié)流效應(yīng)為零時壓力與溫度的對應(yīng)關(guān)系曲線稱為轉(zhuǎn)化曲線。

氣體節(jié)流膨脹的轉(zhuǎn)化曲線

轉(zhuǎn)化曲線把p-T平面分為兩個區(qū)：制熱區(qū)和制冷區(qū)。在制熱區(qū)內(nèi)，微分節(jié)流效應(yīng)為負值，在制冷區(qū)內(nèi)為正值。對于積分節(jié)流效應(yīng)的情況與微分節(jié)流效應(yīng)有所區(qū)別。，這取決于節(jié)流開始的狀態(tài)和節(jié)流后的壓力。一般氣體的Tmax都高于環(huán)境溫度，如氮氣 (604K)，因此在環(huán)境溫度下節(jié)流都有可能使之溫度降低。但氦氣 (46K)、氫氣 (204K)和氖氣 (205k)，它們的Tmax遠低于環(huán)境溫度，因此，在環(huán)境溫度下節(jié)流是不能讓它們降溫的。若要使它們溫度降低必須采用預冷到Tmax之后再節(jié)流的辦法或用膨脹機膨脹的辦法或絕熱放氣的辦法。