第三讲 湿空气的I-d图..
对湿空气焓值近似计算公式的研究_马兆玉
对湿空气焓值近似计算公式的研究
马兆玉
摘 要 为了较准确地计算客车空调机组的制冷量,对湿空气焓值i=f(tø)的近似计算公式存在的问题进行了分析,提出i=f(tø,t)的近似计算公式(tø为湿球温度,t为干球温度)。
主题词 客车 热工试验 技术参数 计算 研究
Abstract For more accurately calculating refr ig erating quantity of air condi-tio ner sets on passeng er cars,the problems ex isting in the approx imate calculatio n fo rmula for enthalpy value in humid air i=f(tø)ar e analysed,and the approx im ate calculating formula i=f(tø,t)(tøis w et bulb temperature,t is dry bulb tem perature)is put forth.
Key Words passenger car;heat engineering test;technical parameter;calcula-tio n;r esearch
1 概述
湿空气的焓值是以焓差法试验计算客车空调机组制冷量必不可少的参数之一。而在客车空调机组性能试验(T B/T2432标准)中,直接测量的湿空气参数只有干球温度t 和湿球温度tø,其焓值依据tø和t在湿空气i -d图(焓—湿图)上查取。但是,查图时必须相当认真、仔细,否则极易出现较大误差。另外,选用不同版本的i-d图,因图形的差异,查取的焓值也会有较大出入。从而影响制冷量计算结果的准确性。
《湿空气及焓湿图》课件
焓
焓
湿空气的焓是指湿空气所具有的能量,包括显热和潜热两部分。显热是指湿空气温度变化时所吸收或 释放的热量,而潜热是指水蒸气凝结或蒸发时所吸收或释放的热量。焓是描述湿空气能量状态的重要 参数。
焓对湿空气状态的影响
在焓湿图中,焓是一个与温度和湿度相关的状态参数。随着温度的升高,焓也会相应升高,而随着湿 度的增加,焓会有所降低。
湿度
湿度
湿空气的湿度是指空气中水蒸气的含量,通常用相对湿度或 绝对湿度来表示。相对湿度是指空气中水蒸气分压与相同温 度下饱和水蒸气分压的比值,而绝对湿度是指单位体积内空 气中水蒸气的质量。
湿度对人体的影响
湿度过高或过低都会对人体健康产生影响。湿度过高会导致 闷热、呼吸困难等问题,而湿度过低则会导致皮肤干燥、喉 咙不适等症状。
在暖通空调系统中,焓湿图用于 分析室内外空气的处理过程,如 制冷、制热、除湿或加湿等。
在环境监测和评估中,焓湿图用 于分析大气中湿空气的成分和状 态,以评估环境质量。
04
湿空气的循环过程
Chapter
蒸发过程
01
蒸发过程
描述湿空气中水蒸气 从液态或固态转化为 气态的过程。
02
影响因素
蒸发速率受温度、湿 度、风速和暴露表面 积等影响。
城市排水系统
在雨季,湿空气中的大量水分通过排水系统排出,以防止城市内涝。
第三讲 湿空气的I-d图
一、 I-d 图的内容
• I-d 图主要是描述湿空气的状态,即通过 确定湿空气的各个参数,来确定湿空气 的状态。 • I-d 图的横坐标是表示湿空气的湿含量及 湿空气中水蒸气的分压。纵坐标表示湿 空气的温度、焓、密度及比体积。 • I-d 图总体分成三个区域,即不饱和区、 饱和区、雾区。
过热度=tgr-tbh 绝对湿度(absolute humidity):单位体积的湿空气中所含水蒸气的 质量。 湿容量:饱和湿空气的绝对湿度。 相对湿度(relative humidity):绝对湿度与湿容量之比,用φ 。 相对湿度的测定:干湿球温度计法、湿敏试片法。
25 1
第三讲 湿空气的I—d图
25
21
2、确定露点温度 露点是给定的蒸气分压下所对应的饱和温度。 只需从已知的状态点引垂线和临界曲线相交,交点的温度 即露点。
例:已知湿空气温度t=25℃,
相对湿度φ=60%。
试确定湿空气的焓、
含湿量及露点。
25
22
3、由干、湿球温度确定相对湿度
已知湿空气的湿球温度tw=21.5℃, 干球温度td=25℃, 试根据I-d图确定空气的相对湿度φ。
I 、t I=const
φ=const
t=const d、p=const 0
湿空气
湿空气求助编辑百科名片湿空气是干空气和水汽的混合气体,即空气中的气体成分。它的密度小比重轻,含氧相对少。气象学专用名词。目录定义 物理性质 大气压力 湿度 密度 相关参数 绝对湿度及饱和空气 相对湿度f 饱和蒸汽压ps和露点温度Td 含湿量d 比热容和焓 比容 H-I图 展开 定义 物理性质 大气压力 湿度 密度 相关参数 绝对湿度及饱和空气 相对湿度f 饱和蒸汽压ps和露点温度Td 含湿量d 比热容和焓 比容 H-I图 展开 编辑本段定义 湿空气是干空气和水蒸气的混合物,即空气中的气体成分。气象学专用名词。是空气中水蒸气的含量很少,它随着气候以及产生水蒸气的来源情况变化而变化。由于水蒸气量的变化,会直 湿空气接影响到人体的舒适感,工业生产过程,产品质量和设备维护。因此尽管水蒸气的含量很少,它却是影响空气物理性质的一个重要因素。 湿空气(Wet air)干空气和水蒸气组成的混合物。它的密度小比重轻,含氧相对少。由于它的特点,使得有宿伤之人在这种环境下疼痛出现或加重。又由于人们不明白湿空气轻而上扬,以为只是低层潮气大,有的甚至以为潮湿是从地下冒出来的水,在水泥地板上“防潮”,造成不小浪费。 湿空气是指含有水蒸气的空气,完全不含水蒸气的空气称为干空气。干空气是由氮,氧,氩,二氧化碳,氖,氦和其他一些微量气体所组成的混合气体。但由于空气的组合成分通常是一定的,可以当作一种“单一气体”。 此外,在接近地面上空的湿空气中,还含有尘埃,烟雾,微生物以及废弃等固态和气态污染物,它们对空气品质也会产生直接的影响,其净化处理方法在有关章节中介绍。编辑本段物理性质 湿空气的物理性质不仅取决于它的组成成分,而且与它所处的状态有关。湿空气的状态通常用压力,温度,相对湿度,含湿量以及焓等参数表示。这些参数成为湿空气的状态参数。常用的状态参数有:大气压力 1.大气压力 地球表面单位面积上的空气压力称为大气压力。大气压力通常用P和B表示,单位为帕或千帕。大气压力不是一个定植,它随着各地区海拔高度不同而存在差异,还随着季节,其后的变化稍有变化。 2.水蒸气分压力 是空气中,水蒸气本身的压力称为水蒸气压力。 湿空气的h-d图在热力学中,常温常压下的干空气可认为是理想气体。而是空气中水蒸气由于处于过热状态,而且数量很少,分压力很低,比在热力学中,可近似当作理想气体。根据道尔顿分压力定,理想混合气体中压力等于各组成气体分
空气调节工程_思考题_习题答案
绪论
1.人类对空气调节工程提出了哪些要求?空气调节系统是如何满足这些要求的?
答:对空气温度、湿度、空气流速和清洁度进行调节,使空气达到所要求的状态。另外,就目前社会发展来看,人类对空调工程的要求远不止这些,其中对节能、环保以及对社会安全性的保障也提出了更高的要求。
空调系统采用换气的方法,保证所要求环境的空气新鲜,通过热湿交换来保证环境的温湿度,采用净化的方法来保证空气的清洁度。不仅如此,还必须有效的进行能量的节约和回收,改进能量转换和传递设备的性能,优化计算机控制技术等来达到节能的目的以满足人类要求。
2.空气调节与全面通风有哪些相同和不同之处?空气调节由哪些环节组成?
答:全面通风往往达不到人们所要求的空气状态及精度。空气调节是调节空气的状态来满足人类的需求。两者同样是改变了人体所处环境的空气状态,但是空气调节包括了通风、供暖和制冷等过程。
空气调节包括:空气处理、空气运输、空气末端分配以及气流组织。
3.空气调节技术目前的发展方向是什么?
答:节能、环保、生活安全性。空调新技术的发展:如空调系统的评价模拟、温湿度分别处理、计算机网络控制技术等。
第一章湿空气的物理性质和焓湿图
1.为什么湿空气的组成成份中,对空气调节来说水蒸汽是重要的一部分?
答:湿空气是由干空气和水蒸气组成的,干空气的成分比较稳定,其中的水蒸气虽然含量较少但是其决定了湿空气的物理性质。
2.为什么夏季的大气压力一般说比冬季要低一些?
答:温度升高,空气体积增大压力减小。
3.饱和与不饱和水蒸汽分压有什么区别,它们是否受大气压力的影响?
空气调节工程思考题习题答案
绪论
思索题
1.人类对空气调整工程提出了哪些规定?空气调整系统是怎样满足这些规定旳?
答: 对空气温度、湿度、空气流速和清洁度进行调整, 使空气到达所规定旳状态。此外, 就目前社会发展来看, 人类对空调工程旳规定远不止这些, 其中对节能、环境保护以及对社会安全性旳保障也提出了更高旳规定。
空调系统采用换气旳措施, 保证所规定环境旳空气新鲜, 通过热湿互换来保证环境旳温湿度, 采用净化旳措施来保证空气旳清洁度。不仅如此, 还必须有效旳进行能量旳节省和回收, 改善能量转换和传递设备旳性能, 优化计算机控制技术等来到达节能旳目旳以满足人类规定。
2.空气调整与全面通风有哪些相似和不一样之处?空气调整由哪些环节构成?
答: 全面通风往往达不到人们所规定旳空气状态及精度。空气调整是调整空气旳状态来满足人类旳需求。两者同样是变化了人体所处环境旳空气状态, 不过空气调整包括了通风、供暖和制冷等过程。
空气调整包括: 空气处理、空气运送、空气末端分派以及气流组织。
3.空气调整技术目前旳发展方向是什么?
答: 节能、环境保护、生活安全性。空调新技术旳发展: 如空调系统旳评价模拟、温湿度分别处理、计算机网络控制技术等。
第一章湿空气旳物理性质和焓湿图
思索题
1.为何湿空气旳构成成分中,对空气调整来说水蒸汽是重要旳一部分?
答: 湿空气是由干空气和水蒸气构成旳, 干空气旳成分比较稳定, 其中旳水蒸气虽然含量较少不过其决定了湿空气旳物理性质。
2.为何夏季旳大气压力一般说比冬季要低某些?
答: 温度升高, 空气体积增大压力减小。
湿空气的焓湿图(I-H图)及其应用
二、湿空气的焓湿图(I-H图)及其应用
1.I-H图的构成
图10-3是在总压力p=100kPa下,绘制的I-H图。此图纵轴表示湿空气的焓值I,横轴表示湿空气的湿度H。图中共有五种线,分述如下。
(1)等焓(I)线
平衡于横轴(斜轴)的一系列线,每条直线上任何点都具有相同的焓值。
(2)等湿度(H)线
为一系列平行于纵轴的垂直线,每条线上任何一点都具有相同的湿含量。
(3)等干球温度(t)线即等温线
将式(10-12)写成H
01
.1+
=
.1(
+
t
t
I)
2490
88
当t为定值,I与H成直线关系。任意规定t值,按此式计算I与H的对应关系,标绘在图上,即为一条等温线。同一条直线上的每一点具有相同的温度数值。
因直线斜率(1.88t+2490)随温度t的升高而增大,所以等温线互不平行。
(4)等相对湿度(ϕ)线
由式(10-4)、式(10-6)可得:饱饱
p p p H ϕϕ-=622.0
等相对湿度(ϕ)线就是用上式绘制的一组曲线。
ϕ=100%时称为饱和空气线,此时的空气被水汽所饱和。
(5)水蒸汽分压(水p )线
由式(10-4)可得 H pH p +=622.0水
它是在总压p =101.325kPa 时,空气中水汽分压水p 与湿
度H 之间的关系曲线。
2.I-H 图的应用
利用I-H 图可方便的确定湿空气的性质。首先,须确定湿空气的状态点,然后由I-H 图中读出各项参数。假设已知湿空气的状态点A 的位置,如图10-4所示。可直接读出通过A 点的四条参数线的数值。可由H 值读出与其相关的参数水p 、露t 的数值,由I 值读出与其相关的参数湿t ≈绝
空气调节习题及思考题
空气调节习题及思考题
使用班级:建筑环境与设备工程专业
编写时间:2003.6
编写人员:曲云霞、杨勇、赵淑敏
3.湿空气中的水蒸气分压力和饱和水蒸气分压力有什么不同?
4.相对湿度和含湿量有什么区别?
5.在冬季,窗户玻璃和有些外墙的内表面常会出现凝结水,试分析凝水产生的原因并提出改进的办法。
6.热湿比的物理意义是什么?
7.两种空气环境的相对湿度都一样,但一个温度高,一个温度低,试问从吸湿能力上看,能说它们同样干燥吗?试解释为什么?
26.ts和I是否是两个彼此不独立的参数?如果是,能在I-d图上根据ts和I把状态点查出来吗?
27.“湿球温度就是置于空气中水的温度”。这种说法对否?为什么?
28.已知干球温度t=17℃,湿球温度t=13℃,试用I-d图严格的求出该空气状态,若将湿球附近空气状态变化视为等焓的,求出该空气状态,并比较两种作法,求出焓的误差。
36.已知:空气的干球温度t,湿球温度ts,大气压力P,某一温度下的饱和水汽分压力Pq’,可由湿空气性质表查得,用你学过的任一种计算机语言编出空气焓值的计算机程序。
37.已知空调系统新风量G=200kg/h,t=31℃,φ=80%,回风量G=1400kg/h,t=22℃,φ=60%,求新风、回风混合后的空气状态参数tc、ic、dc。(分别用解析法和用作图法)。
湿空气和焓湿图的介绍
湿空气和焓湿图
湿空气概论:在空调系统设计中,无论是工业用的,如纺织车间,计算机房,还是民用
的,如办公室,商场等,要处理的对象都是空气,因此,了解空气的性质和变化规律才能使空气的调节符合设计要求,为了方便设计计算,空调行业的前辈们绘制了焓湿图(Psychrometric Chart ),它是空调系统设计中一个重要的工具,为了更好地理解空气和焓湿图,先认识一下空气的特性。
在我们生活周围的空气在空调上的定义是:干空气和水蒸气的混合物,被称为湿空气:
湿空气=干空气(g)+水蒸气(q)
为了研究和计算的方便,假设我们周围的湿空气是理想气体:就是气体分子不占有空间的质点,分子间没有相互作用力。而湿空气中的水蒸气是处于过热状态,而数量微少,分压力很低,比容很大。因此理想气体状态方程式也适用于湿空气:
而作为理想气体,有以下性质: p = pg + pq m=mg+mq ρ=ρg+ρq ‘i = ig + iq
T = Tg = Tq, V = Vg = Vq
p 、pg 、 pq —分别为湿空气,、干空气(g )、水蒸汽(q)压力,Pa ; m 、mg 、mq —分别为湿空气、干空气、水蒸汽的质量,Kg ; Rg 、 Rq —分别为干空气及水蒸汽的气体常数, Rg=287J/Kg·K ; Rq=461J/Kg·K ρ、ρg 、ρq—分别为湿空气、干空气、水蒸汽的密度,Kg/m3 ‘h 、hg 、hq—分别为湿空气、干空气、水蒸汽的焓 T 、Tg 、Tq—分别为湿空气、干空气、水蒸汽的温度 V 、Vg 、Vq—分别为湿空气、干空气、水蒸汽的体积
空气焓湿图讲义
空氣的狀態及空氣的焓濕圖
一:空氣的組成及其主要狀態參數
1:空氣的組成:自然界中的空氣是由幹空氣和濕空氣組成的混合物A幹空氣是由78.08%的N2 + 20.95%的O2 + 0.93%的Ar + 0.03%的CO2 + 0.01的其它稀有氣體組成,實際上在自然界中幹空氣是不存在的,在90KM以下,幹空氣的組成成份及比例基本不變,在空調系統中不作考慮
B 濕空氣是由幹空氣和水蒸氣混合組成的,習慣上稱為空氣
2:濕空氣的主要狀態參數
濕空氣的主要狀態參數有溫度,壓力,濕度,焓等
A空氣溫度:空氣溫度表示空氣的冷熱程度(℃)
B 空氣壓力:
a:大氣壓力:地球表面的空氣層在單位面積上所形成的壓力稱為大氣壓力常用的單位有:Pa KPa MPa bar atm mmHg
通常,以違度45˚處海平面上平均大氣壓力稱為標準大氣壓
在空調系統中,我們所看到的壓力稱為表壓力,又稱工作壓力
表壓力= 絕對壓力–當地大氣壓
一般規定,未指明的壓力均指絕對壓力
b:水蒸氣分壓力
所謂分壓力是指混合氣體中的某一種氣體,在它與混合氣體相同的溫度下,單獨占據該混合氣體的總容積時,所具有的壓力
空氣的總壓力= 幹空氣的分壓力+ 水蒸氣分壓力
B = P g + P s
空氣的體積= 幹空氣的體積= 水蒸氣的體積
V = V g= V s
空氣的絕對溫度= 幹空氣的絕對溫度= 水蒸氣的絕對溫度
T = T g= T s
空氣中水蒸氣含量越多,其分壓力越大,反之亦然
C 空氣濕度:指空氣中所含水蒸氣量的多少
a 絕對溫度:每M³空氣中所含有的水蒸氣量(kg)稱為空氣的絕對濕度其單位為(kg/m³)
I-d图应用例题
【例1】 已知湿空气的{ EMBED Equation.3 |26=t ℃,相对湿度,求湿空气的其余参数。
解: 根据℃及可在图上找出与其对应的状态点A (如图所示),过点A 可查出其余参数 kJ/ k /g
g/ k /g
=2000 Pa
若在图上还绘制有等比容线及绝热湿球温度线,此时,过点可得:
m 3/ k /g
=20.4℃
【例2】 将、的空气由电加热方式加热至后送入干燥室干燥物料,若排气温度、,试求
1、空气在预热室吸取的热量;
2、预热后的相对湿度;
3、每公斤干空气带走的水分,
4、每公斤干空气的湿空气在干燥室的热损失;
5、废气的露点。
解:预热及干燥过程如图所示。其中,空气预热前的状态点1由=29℃及确定;预热后的状态点2由过点1的等线及=55℃等温线的交点确定;废气的状态3由=32℃及确定。根据过5.12=d
例2-1题图 h d
程前后各状态点在图上的位置,可查得:
1、 =108-80.8=27.2 (kJ/ k /g)
2、 3、 =26-20.2=5.8 (g/ k /g)
4、 热损失:干燥过程若没有热损失,湿空气状态变化则为等焓过程。实际过程使初态与终态产生了焓差,初态与终态产生的焓的差值就是空气经过干燥室时的热损失。
因此:=108-98.4=9.6 (kJ/ k /g)
5 废气露点过终了状态点3作等线交的等线于点4,与此点相应的温度即为,即=29.4℃。
213
d 例2题图 h d
含湿图讲解
与Pq相关或在一定大气压下与d相关的温度。
A
3、你能区别 湿球温度和 露点温度吗?
ts tl
8
四、焓湿图的应用(1)
1、各种湿空气状态变化过程在焓湿图上的表示
Ó È ¼
=0
=+
ø È ³ ¾ ý Ê ª
-
=?
+
È Î µ Â ¼ Ó Ê ª
H=40Btu/lb H=50Btu/lb RH=100% RH=80% RH=60% RH=40%
0.016
0.014 0.012 0.010
H=30Btu/lb
RH=20%
0.008
0.006 0.004 0.002
H=20Btu/lb
0.000
-10 0 10 20 30 40 50
13
思考题
11
中、俄使用的i-d图
C
60 1000 2000 3000 4000 5000 6000
RH=20%
50 RH=40% 40 RH=60% 30 RH=80% RH=100%
20
10
0
-10
-20
12
西欧、美、日等国使用的焓湿图
d (kg/kg) 0.030 0.028 0.026 0.024 0.022 0.020 0.018
EMCS专业知识教程
参数。但在一定大气压力B下,只要知道任意两个独
立的状态参数,就可按查表(i-d图)、运算去确定
其他参数,从而确定湿空气的状态。
33
EMCS系统的控制策略
车站空调通风系统基础知识
湿空气的状态变化过程
34
EMCS系统的控制策略
车站空调通风系统基础知识
湿空气的状态变化过程 1. 等湿(干式)加热过程(过程线0→1) 2. 等湿(干式)冷却过程(过程线0→2) 3. 等焓减湿过程(过程线0→3) 4. 等焓加湿过程(过程线0→4) 5. 等温加湿过程(过程线0→5) 6. 减湿冷却(冷却干燥)过程(过程线0→6)
车站空调通风系统基础知识
深圳地铁车站空调系统的控制模型:
38
EMCS系统的控制策略
车站空调通风系统基础知识
深圳地铁车站空调系统的特点: 普通集中式; 一次回风式; 舒适性(而非工艺性); 季节性空调运转(全年通风); 双风机(进风机和回风机); 定风量空调系统(福田站、富民站使用VVVF 调速,为变风量系统)。
车站两端,共4台。 射流风机(Jet)
仅存车线及进出线有。 相关风阀
5
EMCS系统的监控对象
• 区间隧道
• TVF风机
6
EMCS系统的监控对象
2. 车站隧道通风系统
监控对象(设备): UPE/OTE风机(双速)
湿空气的露点温度核算
湿空气露点-温度计算
焓湿图(i-d图)介绍:
相对湿度:一定压力下,空气的水蒸气分压力与相同温度下的饱和水蒸气分压力之比。
φ=P q
P q,b
×100%
φ——空气相对湿度;
P q——空气的水蒸气分压力;
P q,b——同一温度下的空气的饱和水蒸气分压力。
普通的焓湿图(i-d图)中,相对湿度线根据公式:d=0.622φP q,b
B−φP q,b
绘制,在一定的大气压B下,当相对湿度φ为常数时,含湿量d值取决于饱和水蒸气分压力P q,b,而P q,b又是温度T的单值函数,因而只需要确定相对湿度φ和空气温度T,即可确定该点的露点温度。
露点温度具体计算步骤如下:
1.确定空气温度T1及相对湿度φ1;
2.通过查表1得到空气温度T1下的含湿量或者饱和水蒸气分压力P q,b1;
3.通过公式:d=0.622φ1P q,b1
B−φ1P q,b1= 0.622100%×P q,b2
B−100%×P q,b2
,求得水蒸气分
压力P q,b2;
4.通过查表1得到饱和水蒸气分压力P q,b2对应的空气温度T2,该温度T2就是空气温度T1以及相对湿度φ1下的空气露点温度。
举例说明:标准大气压下,空气温度60℃,相对湿度50%时,求露点温度T2。
1.根据空气温度60℃查得水蒸气分压力P q,b1=19930Pa,含湿量为154.82g/kg;
2.根据公式0.622φ1P q,b1
B−φ1P q,b1= 0.622100%×P q,b2
B−100%×P q,b2
,求得P q,b2=9965Pa;
3.通过查表1,空气的饱和水蒸气分压力P q,b2=9965Pa对应的饱和温度大约
第三章 干燥过程.
三、物料中水分的内扩散--湿传导与热湿传导
在潮湿物料中,由水分梯度引 起的内扩散,称为湿传导(湿扩 散)。
根据扩散基本定律,单位时间 内从单位表面积排出的水分量:
D = D0(T/T0)3/2 = 0.22×(292/273)3/2=24.4×10-6 m2/s Sc = 14.97×10-6/(24.4×10-6)= 0.614
Le = 0.614/0.703 = 0.873
湿球表面上的空气可认为是饱和的,其饱和蒸气从附 录8中查得PW=1817Pa
则:CW = MAPW/RT= 0.0136 kg/m3
3. 湿含量ma
ma=0.622(=18/29)·p w / p s =0.622p w /(p – p W)=0.622Φps/(p-Φp S);
4. 热含量 I 湿含量为X的湿空气的热含量为: I= Ia + XIw = t + (2490 + 1.93t)X
5.干、湿球温度及露点 若湿空气已饱和,则干球、湿度和露点三者相等。
掌握干燥过程和基本原理是本章学习的目的, 同时了解干燥设备及其工作原理也十分必要。
主要内容
第一节 湿空气 第二节 干燥器的物料平衡与热量平衡 第三节 干燥过程 第四节 干燥设备
湿空气的物理性质及其焓湿图
干、湿球温度计: 湿球温度计: 构造——干球温度计是一般的温度计,湿球温度计头部被尾端浸入水中的吸液芯包裹。 构造 原理——当空气流过时,大量的不饱和空气流过湿布时,湿布表面的水分就要蒸发,并扩散到空气中去;同时空气的热 原理 量也传递到湿布表面,达到稳定后,水银温度计所指示 的温度即为空气的湿球温度。 • 忽略湿球与周围物体表面间辐射换热的影响,同时保持球表面周围的空气不滞留,热湿交换充分。湿球周围空气 向球表面的温差传热量为: dq1=α(t-ts’)df 水吸热蒸发: dq2=dW·r dW=β(Pqb‘-Pq)dfB’/B 在湿球与周围空气间的热湿交换达到稳定状态时,湿球温度计的指示值将是定值,此时: dq1=dq2 α(t-ts’)df=β(Pqb'-Pq)dfB'/B·r 此时,ts'即为湿空气的湿球温度ts,Pqb'即为对应于ts下的饱和空气层的水蒸气压力,整理得: Pq=Pqb(ts)-A(t-ts)B A=α/(rβ·101325) =(65+6.75/v)·10-5 ≈ 6.67×10 (v≥2.5m/s) ϕ=Pq/Pqb(t) 干湿球温度计读数差值的大小,间接地反映了空气相对湿度的状况。 (3) 要点 ) • 紧靠近湿布表面的饱和空气的焓就等于远离湿布来流的空气的焓,即湿布表面进行热、质交换过程中,焓值不变; • 湿空气的焓是湿球温度的单一函数; • 当气流速度在5~40m/s范围内,流速对湿球温度值影响很小; • 在空调温度范围内可视作湿球温度与绝热饱和湿球温度ts 数值相等。 • i-d图上,在工程计算中,可近视认为等焓线即为等湿球温度线。
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I 、t I=const
φ=const
t=const d、p=const 0
参数,来确定湿空气的状态。
I-d 图总体分成三个区域,即不饱和区(φ=1的上部)、
φ=1
d
I-d 图主要是描述湿空气的状态,即通过确定湿空气的各个
饱和区(φ=1 线)和雾区( φ=1的下部 )。
1.角度的确定 D为状态点 ,其焓为:I=1.0t+2.5d+0.0019td 设t=0为水平线,则 当t=0时,I=2.5d (A点); 当t=0、d=0时,I=0 (O点) 。 当d=0时,I=1.0t (E点); O点和B点的热焓均为0, I E点和D点的温度均为t。 D
I
I2 2 I0 0 0 d0 d2
I1 1 φ=1 d1 d
混合点2靠近质量大的状态点。
复习内容
干燥介质(drying medium):在干燥过程中能够把热量传递给 木材、同时又能把木材排出的水汽带走的媒介物质。 常用的木材干燥介质: 过热水蒸气(superheated steam)、 湿空气(moist air)、炉气 (furnace air) 干饱和蒸汽质量 x 干度 饱和水质量 干饱和蒸汽质量
dM dN
dC dE dD dA
d
• 3. 水分的蒸发过程在I-d 图上的表示
(1)0℃水的蒸发过程(湿空气的绝热加湿过程)
I tA
A(IA,dA,ΦA,PA,tA)
I=const B φ=1
湿球温度 tM
C
0
dA
dC
d
(2)温度为tM( tM >0℃)水的蒸发(湿空气的定温加湿过程)
由于原来的水有温度,所以具有一定的焓,当一定量的湿 空气蒸发这部分水时,湿空气本身的焓没有变,但总 体增加了水的焓。水的焓为: I 4.19* 0.001dM* tM = 0.00419 tMdM, 这是湿空气的湿含量为0时的情况, C 当湿空气的湿度为dc时,则进 tC I=const 入湿空气的水分 量为dM- dC,焓 Φ=1 的增量为: △I= 0.00419 tM(dM- dC) M (注:△I很小,可忽略; tM
过热度=tgr-tbh 绝对湿度(absolute humidity):单位体积的湿空气中所含水蒸气的 质量。 湿容量:饱和湿空气的绝对湿度。 相对湿度(relative humidity):绝对湿度与湿容量之比,用φ 。 相对湿度的测定:干湿球温度计法、湿敏试片法。
25 1
第三讲 湿空气的I—d图
主要内容 • 1. I—d 图的内容 • 2. I—d 图的绘制 • 3. I—d 图的应用
一、 I-d 图的内容
• I-d 图主要是描述湿空气的状态,即通过 确定湿空气的各个参数,来确定湿空气 的状态。 • I-d 图的横坐标是表示湿空气的湿含量及 湿空气中水蒸气的分压。纵坐标表示湿 空气的温度、焓、密度及比体积。 • I-d 图总体分成三个区域,即不饱和区、 饱和区、雾区。
E β 0.0019dt C
二、 I—d 图的绘制
O
α
d
1.0t A
2.5d B
25
d
Mi=0.419kJ/mm Md=1g/mm
5
I=0
2. t=const线 根据公式: I=t+2.5d+0.0019td 当t=const时,公式可写成I=A+Bd形式, 可见t=const线为一条直线。
3. φ=const线
dC
dM
d
• 4. 湿空气的混合
(1) 两种不同状态A、 B的湿空气混合后的状态为C
A(I0, d0) ,m0kg B(I1, d1), m1kg C(I2, d2) ,(m0+m1)kg 由湿平衡原理得:m0d0+m1d1=(m0+m1)d2 m1/m0=(d2-d0)/(d1-d2) 由热平衡原理得:m0I0+m1I1=(m0+m1)I2 m1/m0=(I2-I0)/(I1-I2) 所以:(d2-d0)/(d1-d2)=(I2-I0)/(I1-I2)= m1/m0
根据公式:φ=pd/(622+d)pH
当φ=const时,如果p=0.1MPa,根据
pH=(t/100)4,这样对于给定的一组t
值,可得出相应的一组d值。从而描绘 出φ=const的等相对湿度线。
4. psz=const线 根据公式psz =pd/(622+d) 当p=0.1MPa时, psz ∝d 5. ρ =const线 根据公式ρ =(0.00349 p -0.00132 psz) /(273+t)
湿球温度的找法 及形成)
0
dC
dM
d
I
C
tC-tM称为干燥势(drying power),
tC
I=const
Φ=1
tM
M
0
即干湿球温度差(wet-bulb depression ), 用△ t表示。 在水分蒸发时,是借助蒸汽压力的不 同来进行的。所以,pbh-psz称为水分 蒸发势,用△ p表示。 • 在psz <60kPa时,蒸发势( △ p)与 干燥势( △ t )的关系是: △ p= △ t (65-0.0006psz)
等焓线和等湿含量线:等焓线是一组与纵轴夹角为135度的斜
平行线。自下向上焓值逐渐增加。等湿含量线是一组平行垂线, 从左向右逐渐增加。湿含量d标在水平轴上。坐标原点d=0.
等温线:是一组直线,温度不同的等温线并不互相平行,温
度越高的等温线,相对于横轴的倾斜度就越大。
等相对湿度线:是一组向上凸的曲线,φ=0的线为干空气线,
此时d=0,故与纵坐标重合,φ=100%的线叫临界线(饱和曲 线),临界线以上的区域内各点,表示湿空气中的水蒸气处于
过热状态,是未饱和湿空气;线上的点是饱和湿空气。
等水蒸气分压线与等湿含量的关系线:是一组平行于纵轴的直
线。
25 8
热湿比
25
9
三、 I-d 图的应用
1. 湿空气的加热过程在I-d 图上的表示。
加热过程用于干燥空气( I增、t升、φ降、d不变 ) φB
I
B φA
A
φ=1
O
dA=dB
d
• 2. 湿空气的冷却过程在I-d 图上的表示
I B tP称为湿空气的
tp tM
N
D
露点温度(dew point temperature), tP∝f(d), 而与tA无关。 φ=1
A P
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M
C
E
思考:使未饱和湿 空气达到饱和状态有 几种途径?