无资料地区湿球温度计算方法研究

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基于计算法的夏季空调室外计算湿球温度探讨

基于计算法的夏季空调室外计算湿球温度探讨

判断假设干球温度下的含湿量dx 与干球温度下 的 含湿量d 的接近程度。当假设干球温度下的含湿
试 算 法 求 解 湿 球 温 度 的 步 骤 为 :先 假 设 一 个 湿 球温度值tx* ,依据式(6)计 算 出 假 设 的 湿 球 温 度 对 应的饱和大气 压 pw*sx,之 后 通 过 式 (4)计 算 出 湿 球
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暖通空调 HV&AC 2015年第45卷第4期
2 1
基于计算法的夏季空调室外 计算湿球温度探讨*
西安建筑科技大学 霍旭杰☆ 杨 柳△ 耿 烨
摘要 依据 ASHRAE手册,分别采用试算法、牛顿迭代法及经验系数法计算了我国严寒地 区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区以及温和地区的5个典型代表城市的夏季空调室外计 算 湿 球 温 度 ,对 比 了 现 行 规 范 中 各 城 市 相 对 应 的 设 计 参 数 。 结 果 表 明 ,采 用 试 算 法 和 牛 顿 迭 代 法 统计夏季空调室外计算温度时,其统计结果与现行规范中设计参数的相对误差范围为 1.25%~ 2.98% ;采 用 经 验 系 数 法 统 计 夏 季 空 调 室 外 计 算 温 度 时 ,其 统 计 结 果 与 现 行 规 范 中 设 计 参 数 的 相 对 误 差 范 围 为 1.16% ~2.19% 。 此 外 ,采 用 湿 球 温 度 计 算 法 统 计 夏 季 空 调 室 外 计 算 湿 球 温 度 时 , 其 统 计 结 果 的 比 焓 与 查 图 法 所 得 设 计 参 数 比 焓 较 为 接 近 ,可 用 于 湿 度 控 制 系 统 及 空 调 系 统 的 设 计。认为湿球温度计算法可应用于夏季空调室外计算湿球温度的统计中。




0℃以下湿球温度测量法及实验验证

0℃以下湿球温度测量法及实验验证

收稿日期:20181209;修回日期:20190601 第一作者简介:袁朝阳(1992),男,河南信阳人,硕士,工程师,主要研究方向为制冷循环系统优化。Email:chaoyang.yuan@ irco.com
·80·
轻工机械 LightIndustryMachinery
2019年第 4期
此外,果蔬等产品在低温下的运输保存对空气湿
Abstract:Itisoftenfoundinengineeringtestthatthemethodofobtainingwetbulbtemperaturebymeasuringthe temperatureofdistilledwaterafterevaporationandheatabsorptionisnolongerapplicableinthelow temperature environmentbelow0℃.Inthisregard,theauthorproposedawetbulbtemperaturecalculationmethodtosolvethis problem.Firstly,themeasuringaccuracyofairsourceheatpumpunderseveralcommonworkingconditionswas calculatedtheoretically, which proved thereliabilityofthemeasuringmethod. Secondly, awetbulb temperature measuringdevicewasdesignedaccordingtothemeasuringtheoryandappliedtotheexperiment.Thedifferencebetween themeasuredvalueandthemeasuredvalueinthewholecoolingprocessoftheenthalpydifferenceenvironmentchamber wascompared.Theresultsshowthattherelativeerrorbetweenthewetbulbtemperaturemeasuredbythemethodandthe platinumresistancemeasuredbyPT100islessthan0.1℃ whentheinletairtemperatureisabove0℃,therelative errorbetweentherelativehumiditymeasuredbythemeasuringmethodandtherelativehumiditymeasuredbytherelative humiditymeterislessthan3% whentheinletairtemperatureisbelow0℃,whichmeetstherequirementsofreplacing thePT100platinum resistanceandtherelativehumiditymeterbythemeasuringmethodandhasgoodapplicability. Keywords:temperaturemeasuring;wetbulb;equalhumidityheating;relativehumidity

递减法求解湿球温度

递减法求解湿球温度

, =1-℃ ,步长 为01 ,精 度 为01 l 3 .℃ .,通 过 逐
步 递 减f 算 得湿 球温 度 为 90C, 由 “ 度 求 . ̄ 湿 查 算表 ”查 取 校 正值 , 即可得 到 最 终 的湿 球 温 度 ,试算 过程见 表 1 。
21 ̄ 2 瑚 02 0N第
.3 1
00 0 8 ℃。 尸h .0 5 8 。 ; 为气压 ,单位h a f P ; 为干球 温
度 ,单位 ℃ ; 泖 为湿球 温度 ,单位 ℃ 。 可采 用 戈 夫一 雷 奇( f G ath 饱 和 格 Gof rt ) - c 水汽 压 公式 计 算 ,该 公 式 自1 4 年 起 就 为世 界 97
其 中T1 7 .6。 水 的三 相 点温 度 ) =2 31 K( ,

2 31 7 .5+t C 绝对温 度) w ̄( 。通 过() 2式或() 1和() 1
和 () 即可 确 定湿 球温 度 ,但 由于 函数 比较 复 3式 杂 ,很难 直接求 解 。
纯 水 平 冰 面 饱 和 水 汽 压 (温 度 范
= 而 1
[ 99 '2 ( 4/ - 2 / 1) +2 8 ×1 8 05

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[4 5 2 . /1 . 3 ] 2 8 / +1 5 ~00 2 " 5" 0
对 于( ) , 由于 2 32 ≤T≤3 30 , 则 4式 2 .5 2 .5 2 4 / - .8 0 9 9T 2 1 > ,得 /t O 8w> ;对 于 f) , 5式
目m 硼: -I 1 .I
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湿球温度循环迭代算法及其应用

湿球温度循环迭代算法及其应用

关键词 :湿球温度 ,误差分析 ,迭代算法
W e t B u l bT e m e r a t u r eL o o i n t e r a t i v eS c h e m ea n dI t sA l i c a t i o n p p gI p p
1 1 2 1 CHE NGZ h i i w e n HU B a o l i n i u u n WU B Z GUO X y

犲 ′- 犲 σ=| |; ( ) 算 出 的σ 结 果 逐 步 逼 近 , 在 3 对 序 列 犃{ 狋 ′ 狑}
误差序列 { ) , ) , …, } 中选取最小的 ; 0 1 狀) σ( σ( σ( ) 至 ( 4 ′ σ m i n对 应 的狋 狑m i n 视 为 合 理 的狋 狑 估 计 值, 此便可得出湿球温 度 的 值 , 可以将其用来补充原序
安徽省气象数据资源建设与共享服务 》 ( ) 资助 2 0 0 5 D KA 3 1 7 0 0 0 6 2 2 安徽省气象局 《 2 0 0 9年1 2月1 4 日收稿 ; 0 1 0年5月3 1 日收修定稿 2 第一作者 : 程智 , 气象资料应用和影响评估研究 . : E m a i l a l e x c l i m a t e i n a . c o m. c n @s
] 5 7 频率分布曲线 [ , 这 就 引 起 了 资 料 方 面 的 困 难, 因
( / ( ) 0. 8 7 6 8 2 1-犜 犜1) 7 8 6 1 4 3 +0. 由式 ( ) 、 ( ) 可知狋 即狋 , 但 2 3 犲 犲 犳( 狑 是 狑 的函数 , 狑= 狋 狑) 若要 与 式 ( 1)联 立 ,必 须 推 出 其 反 函 数 犲 狋 狑 = -1 , 从式 ( 、 ( 很 难 得 出 解 析 解。 因 此 这 种 狋 2) 3) 犳 ( 狑) 方案不可行 。 为此 , 设计一种新的计算方法 , 产生一组湿球温 , 即: 度狋 狋 ′ 狑 的估计值序列 犃 { 狑} ) , ) , …, } 犃{ 狋 ′ 狋 ′ 0 狋 ′ 1 狋 ′ 狀) 为从 2 0 0 1 年开始 , 备的要求

湿球温度

湿球温度

湿球温度湿球温度,也称热力学湿球温度。

湿球温度是标定空气相对湿度的一种手段。

定义wet-bulb temperature 湿球温度表所提示的温度。

湿球温度难以用简短的文字给出严谨确切的定义。

湿球温度是标定空气相对湿度的一种手段,其涵义是,某一状态下的空气,同湿球温度表的湿润温包接触,发生绝热热湿交换,使其达到饱和状态时的温度。

该温度是用温包上裹着湿纱布的温度表,在流速大于2.5m/s且不受直接辐射的空气中,所测得的纱布表面温度,以此作为空气接近饱和程度的一种度量。

周围空气的饱和差愈大,湿球温度表上发生的蒸发愈强,而其湿度也就愈低。

根据干、湿球温度的差值,可以确定空气的相对湿度。

原理假设有一个理想的绝热加湿器,它的器壁与外界环境是完全绝热的。

加湿器内装有温度恒定的纯水。

若加入加湿器的湿空气状态参数为p, t, d, i。

湿空气在绝热加湿器内,在定压条件下以纯水进行绝热加湿。

假设绝热加湿器足够长,空气与水有足够的时间接触,并且有足够充分的接触面积,使空气在离开加湿器时能够达到饱和状态,器参数为p, t’s, d’s, i’s。

这时,出空气温度与水温相同,水分蒸发所需要的热量全部取自空气,如果在整个过程中,不断地向加湿器水池中补充压力为p,温度为t’s的纯水,以维持加湿器内水量的不变,则世界气象组织定义t’s为具有参数p, t, d, i的湿空气的热力学湿球温度,也称绝热饱和温度。

编辑本段公式由于在绝热加湿过程中,水分蒸发所需要的热量全部是取自空气,空气失掉显热后,温度下降,焓值减少,而空气得到水蒸气带来的汽化液体热后,总的焓值增加,而且相对湿度增大到饱和。

假定装置是在稳定的均匀的流动状态下工作的,在流量不变的情况下,由能量平衡公式得:i+c(d’s-d) ×t’s =i’s 移相得:i’s-i= c(d’s-d) ×t’s 上式说明,空气焓的增加量等于蒸发水量(即为补充水量)的液体热。

湿球温度快速计算方法研究及误差来源分析

湿球温度快速计算方法研究及误差来源分析

Progress 研究进展湿球温度快速计算方法研究及误差来源分析左河疆 高娜 高睿娜(宁夏回族自治区气候中心,银川 750002)摘要:湿球温度是进行暖通空调和建筑设计等工程中必需的一个重要环境参数。

但由于各种原因,国内各地气象站自2000年之后已经陆续停止了湿球温度的人工观测项目。

为解决工程设计中缺少这个环境参数的问题,本文设计了一种利用气温、相对湿度和气压快速计算湿球温度的算法,并给出了Python语言实现的该算法的关键部分。

经过比测,计算结果与传统人工观测相差较小,大部分情形下与观测结果一致。

与常用的遍历法给出的结果差别很小(<0.01 ℃)。

此方法计算速度极快,绝大多数情况下可在3步循环内计算得到精度在0.01 ℃的结果,完全可以满足实际工作中湿球温度的计算需求。

最后给出了宁夏地区不同年代的夏季室外计算湿球温度的统计结果,分析了计算结果误差产生的主要来源,并给出了提高计算精度的思路。

关键词:湿球温度,快速计算法,误差来源,PythonDOI:10.3969/j.issn.2095-1973.2023.04.020Research on Rapid Calculation Method of Wet Bulb Temperature and Analysis of Error SourceZuo Hejiang, Gao Na, Gao Ruina(Climate Center of Ningxia Hui Autonomous Region, Yinchuan 750002)Abstract: Wet bulb temperatures are an important environmental parameter for construction projects such as HV AC and building design. However, due to various reasons, meteorological stations across China have stopped the manual observation of wet bulb temperature since 2000. In order to solve the problem of the lack of this environmental parameter in the engineering design, this paper not only puts forward an algorithm that uses air temperature, relative humidity and air pressure to quickly calculate the temperature of the wet bulb, but also gives the key part of the algorithm implemented in python language. The comparative measurement shows that the differences between the calculation results and the traditional manual observations remain small, and in most cases the former is consistent with the latter. To be specific, the difference between the calculated results and those from the commonly used traversal lookup method is tiny (< 0.01 ℃). The calculation speed of the proposed method is extremely fast, and in most cases, the result with an accuracy of 0.01 ℃ can be calculated in a 3-step cycle, which can fully meet the calculation needs of the wet bulb temperature in actual work. Finally, the statistical results of the calculated summertime outdoor wet bulb temperature in different years in Ningxia are listed to analyze the main sources of error in calculation results and to offer suggestions for improving the calculation accuracy.Keywords: wet bulb temperature, rapid calculation method, error source, Python0 引言建筑物内人体舒适度是建筑设计时的一个重要控制指标,而夏季室外计算湿球温度是计算该值时的一个必要环境参数[1-3]。

自动气象站湿球温度快速计算方法

自动气象站湿球温度快速计算方法

自动气象站湿球温度快速计算方法摘要:湿球温度是采暖通风、电厂冷却塔等工程设计中的重要气象参数。

随着自动气象站在台站的广泛使用,湿球温度的直接观测资料逐渐停止,这给工程设计中湿球温度的气象参数分析和气象资料的应用造成了困难。

对于自动气象站湿球温度的计算,现提出基于地面气象观测的湿度参量公式和牛顿迭代法基本思想,采用简化一般的迭代公式,并利用湿球温度的经验公式计算初始值,采用EXECL电子表格完成湿球温度的迭代计算。

结果表明,该方法计算湿球温度,精度较高,计算量较小,计算过程简单可控,可广泛应用于自动气象站的湿球温度计算。

Abstract: The wet bulb temperature is an important meteorological parameter in heating, ventilation, power plant cooling towers and other many engineering designs. As automatic weather stations (AWS) are widely used in the meteorological station, the direct observation data of wet-bulb temperature gradually stop, which gives difficulty in the engineering design parameters of wet-bulb temperature in the weather analysis and the application. For the calculation of the wet-bulb temperature at AWS, we employed the ground-based meteorological observation humidity formula and the basic idea of Newton's iterative method, and obtained a simplified general iterative formula. An empirical formula of wet-bulb temperature is used to calculate its initial value, and an EXECL spreadsheet is used to plete the iterative calculationof wet-bulb temperature. The results show that, this calculation method of wet-bulb temperature has high accuracy, less putation, as well as the calculation process simple and controllable. Therefore, it can be widely used in the wet-bulb temperature calculation at AWS.Key words: automatic weather stations(AWS) wet-bulb temperature calculation method引言在干燥器、冷水塔、空调和采暖通风等工程设计中,湿球温度是常用的重要气象参数[1-2]。

湿球温度 负数-概述说明以及解释

湿球温度 负数-概述说明以及解释

湿球温度负数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述湿球温度是一个与湿度以及空气中的水分含量相关的物理量。

它是通过将一个湿纱球置于空气中测量到的温度来得到的。

湿球温度是气象学、环境科学以及一些工程领域中非常重要的参量之一。

湿球温度的测量是基于湿度对温度的影响原理而进行的。

当湿纱球接触空气时,其中的水分会蒸发,然后吸收空气周围的热量。

这个过程中,湿纱球的温度会降低。

湿球温度的测量正是基于这种温度降低的原理。

测量的结果反映了空气中的湿度和水分含量。

在气象学中,湿球温度被广泛用于描述空气的湿度程度。

它通常与干球温度一起使用,以计算相对湿度和其他湿度指标。

湿球温度的准确测量对于天气预报和气象研究至关重要。

此外,湿球温度也在环境科学中发挥着重要作用。

在室内环境和工业过程中,湿度的控制对于舒适度和生产的影响都非常重要。

通过监测湿球温度,我们可以了解空气中的水汽含量,从而采取相应的措施来调节环境。

然而,需要注意的是,湿球温度的测量也存在一定的局限性。

测量的准确性受到环境条件的影响,如气压、风速等。

此外,湿球温度的测量方法也需要一定的专业知识和仪器设备的支持。

综上所述,湿球温度作为一个与湿度相关的物理量,在气象学、环境科学和工程领域具有重要的应用价值。

通过准确测量湿球温度,我们可以更好地了解和控制空气的湿度,从而促进气象研究、环境调节和生产过程的改善。

1.2文章结构文章结构部分的内容如下:文章结构:本文共分为三个部分,引言、正文和结论。

1. 引言:引言部分主要对湿球温度进行简要概述,并介绍本文的主要内容和结构安排。

2. 正文:正文部分分为两个小节,分别是湿球温度的定义和原理以及湿球温度的测量方法和仪器。

2.1 湿球温度的定义和原理:在这一部分,将详细阐述湿球温度的定义和原理。

首先介绍湿球温度的概念,包括湿球温度与干球温度的关系。

然后解释湿球温度的物理原理,涉及到水分蒸发和热传导等相关原理。

2.2 湿球温度的测量方法和仪器:在这一部分,将介绍湿球温度的测量方法和使用的仪器。

等价湿球温度法分析传热传质过程

等价湿球温度法分析传热传质过程

等价湿球温度法分析传热传质过程等温湿球温度法是一种常用的分析传热传质过程的方法,它通过测量湿球温度、干球温度和大气压强来确定空气中的湿度。

这种方法能够更准确地反映空气中水分的蒸发和冷却过程,因此在许多领域都得到广泛应用,例如空调系统的设计、植物蒸腾作用研究等。

等温湿球温度法的基本原理是基于湿度和温度之间的关系,即只要知道湿球温度和干球温度,就可以通过一些计算公式来求解空气中的湿度。

具体方法是在干球温度的测量基础上,通过连接一个湿化的湿球温度计来测量湿球温度。

湿球温度计通过待测空气使湿度达到饱和,然后根据水蒸发的冷却效应来测量湿球温度。

由于蒸发的冷却效应导致湿球温度比干球温度低,通过比较两者的温度差异可以确定空气中的湿度。

通过湿球温度法分析传热传质过程的一般步骤如下:1.测量干球温度:使用干球温度计测量待测空气的干球温度,干球温度是空气中没有考虑水分时的温度。

2.湿球温度湿化:将湿球温度计与待测空气接触,使湿度达到饱和,即湿球温度计上的水分开始蒸发。

这个过程中温度计上的水分蒸发会使温度计的温度下降,温度下降的大小正好反映了空气中水分的蒸发和冷却程度。

3.测量湿球温度:通过记录湿球温度计上的温度,即湿球温度,来测量空气中的湿度。

4.计算相对湿度:利用湿球温度和干球温度的差异以及外界大气压的影响,通过计算公式来求解空气中的相对湿度。

等温湿球温度法还可以通过测量湿球温度和干球温度之间的差异,来评估空气中的水分含量以及相对湿度的变化。

例如,在空调系统中,可以通过测量湿球温度和干球温度的变化来判断空气中的水分含量是否过高或过低,从而进行相应的调整。

总结起来,等温湿球温度法是一种非常实用的分析传热传质过程的方法,它通过测量湿球温度、干球温度和大气压强来确定空气中的湿度。

通过这种方法可以更准确地揭示空气中的水分蒸发和冷却过程,进一步了解传热传质现象的变化规律,并在实际应用中具有广泛的应用前景。

湿球温度的计算及应用

湿球温度的计算及应用

湿球温度的计算及应用荣剑文(开利空调冷冻销售(上海)有限公司)【摘要】湿球温度很难通过直接测量精确获得,本文给出一简便计算公式,并通过一小段程序运行可精确计算出湿球温度。

湿球温度在冷却塔风机控制、冷却塔冬季免费取冷等多处得到了科学的应用。

【关键词】水蒸汽饱和压力焓值湿球温度风机控制Calculate and Apply Wet Bulb TemperatureRong Jian Wen(Carrier Air Conditioning & Refrigeration Sales (Shanghai) Co.,Ltd.)【Abstract】It’s difficult to measure Wet Bulb Temperature directly and accurately. The article provides a simple formula. After running a segment program we can calculate WBT accurately. WBT could be applied to cooling tower fan control and mechanical cooling to “free” cooling.【Keywords】Saturated vapor pressure Enthalpy Wet bulb temperature Fan control0 引言通过传感器直接测量湿球温度十分困难。

目前市场上的湿球温度传感器往往是内置运算处理芯片,通过测量干球温度与相对湿度计算出湿球温度,并转换成标准模拟量电信号。

本文介绍了一个简便计算公式,并利用程序巧妙的计算出湿球温度。

湿球温度参数在空调暖通领域许多方面得以利用。

1 湿球温度计算在计算湿球温度前需要计算水蒸汽饱和压力。

通过Hyland – Wexler 方程式,已可以精确计算出水蒸汽饱和压力,但该公式复杂,计算量很大。

沿海无资料地区设计水温计算方法研究

沿海无资料地区设计水温计算方法研究

沿海无资料地区设计水温计算方法研究摘要:设计水温是直流、混流供水系统设计中重要的参数,文章提出了利用卫星遥感水温和长期水温观测资料,在沿海无资料地区推求设计水温的一种方法,并在实际工程中加以检验。

关键词:设计水温;相关关系;卫星遥感由于经济发展和当地生产生活的需要,在沿海地区越来越多的电厂正在逐步兴建。

在沿海电厂的设计中,设计的水温计算常常由于缺少当地海洋站的实测资料而使该项工作无法进行。

在多个项目中,笔者归纳总结出一套通过结合邻近海洋站和卫星遥感资料来推求当地设计水温条件的方法,并在实际工程中得到验证和检验,在此提出以供大家参考。

1基本原理目前,山东省内的沿海地区基本上很少有完整的长系列的水温观测站,因此,在设计中我们也就无法直接获得电厂所处海区的水温资料,这就需要我们移用其他海洋观测站的资料来作为参考。

由于资料的短缺,无资料地区也无法直接和相邻的观测站建立起良好的相关关系,此时利用卫星遥感资料与已有观测站进行相关分析,从而推求当地设计的水温。

其具体分为以下几步:(1)卫星水温资料精度的验证。

选取当地或附近海洋站温度资料序列:最近五年7、8、9月的日平均值,共460个数据。

统计五年炎热时期最高水温、最低水温和平均水温。

分析水温变化规律以及最高水温出现的时间。

统计卫星遥感资料与当地或附近海洋站匹配资料的个数,分析两组资料的一致性。

计算两者相关系数和平均绝对值误差,由此得出结论,卫星遥感资料精度如何,是否可作为本工程水温相关参数计算。

(2)电厂海区与当地海区卫星水温资料的一致性分析。

在卫星水温资料精度满足要求的条件下,提取无云天气下电厂海区的卫星资料,得到多个温度值,取之与海洋站海区匹配的卫星资料进行数值拟合。

得拟合方程为:y=ax+b式中,y:海洋站海区的卫星水温,℃;x:电厂海区的卫星水温,℃;a、b:系数。

拟合结果求得a和b的数值,计算相关系数及绝对值平均误差。

根据上述结果可判断卫星水温资料的一致性,并以此为依据来决定是否可以建立电厂海区与当地或附近海洋站的水温关系。

无资料地区湿球温度计算方法研究

无资料地区湿球温度计算方法研究
e = E -A ×p (t -t w) ⑹ 式中:A 为干湿表系数(℃-1),由干湿表类型、
通风速度及湿球结冰与否而定。 A 由以下公式求得:
A = 0.00001×(65+6.75/v ) ⑺ 式中:v 为空气流过周围的速度(m/s)。 4种干湿表相应的A 值见表1。
长度。
对实测湿球温度与计算湿球温度进行误差
比较,见表2。
30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10
0 50
计算 实测
100 150 200 250 300 350 400 450
图1 湿球温度逐日比较图(A=0.000662)
30
28
26
24
22
20
18
16
14
12
10 0
根据式6、式7和式8,在已知干球温度、相 对温度、大气压强和干湿表系数的情况下,求 出相应的湿球温度值,对电厂冷却塔气象参数 设计时,将计算出的逐日湿球温度值进行频率 计算,得出最近5年夏季最勘测设计 ELECTRIC POWER SURVEY & DESIGN
A ×10-3 /℃-1
实测均 值/℃
计算均 值/℃
均值相 对误差
/﹪
实测 10%值 /℃
计算 10%值 /℃
10%值 相对误 差/﹪
确定性 系数
0.662 20.3 20.1 1.0 23.9 23.8 0.4 0.99
0.7947 20.3 20.4 0.5 23.9 23.9 0 0.99
由式7 计算
* 收稿日期:2009-05-10 作者简介:赵永胜(1979-),男,辽宁营口人,工程师,现从事工程水文气象工作。
32

一种湿球温度的计算方法

一种湿球温度的计算方法

一种湿球温度的计算方法摘要:使用湿球温度计准确测量湿球温度只适用于少数场合,湿球温度计测量准确性对纱布水套、水质、通风状态、风速等条件要求严格,只有条件都满足时,才能得到相对准确的结果,查找湿球温度表得到的湿球温度范围大,准确度不高,实时性不强,需要人工操作,不适合发电厂水冷塔就地实时测量湿球温度。

本文谈到的湿球温度的计算方法不直接对湿球温度进行测量,而是参考热力学原理,通过方便测量的干球温度(普通的大气温度)与空气湿度两个参数来间接计算湿球温度,可以解决直接使用湿球温度计和手动查找湿球温度表带来的不便。

关键词:湿球温度,干球温度,湿度,干空气焓值,湿空气焓值一、背景火电厂大多采用凉水塔以水作为循环冷却剂从汽轮机排汽中吸收热量排放至大气中,冷却过程靠空气带走热量而降温。

湿球温度是指在定压绝热条件下,空气与水直接接触达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度,也称热力学湿球温度。

湿球温度代表空气从蒸发的水中带走热量后最低可达到的温度。

当干冷空气经过冷却塔以后就变成了湿热空气,呈现饱和状态,所以湿球温度越低,同等条件下冷却的极限温度越低,所以理想化的冷却塔出水温度最低等于室外空气的湿球温度。

由此可以看出,与水接触的空气越干燥 (湿球温度越低),蒸发就越容易进行,水温就容易降低。

可见室外空气的湿球温度也是制约一台冷却塔散热能力的因素之一。

电厂中凝汽器背压和过冷度是机组运行中的重要参数,凝汽器背压、过冷度与机组的功率、微增功率、热损失有着密切的关系,生产运行要求凝汽器背压和过冷度有一个最佳值。

而机组运行背压、凝结水过冷度是由机组负荷、循环冷却水温度和循环水流量等因素决定的。

空气湿球温度对循环冷却水温度有直接影响,而空气的湿球温度随着天气变化会有巨大变化,导致循环水温度变化,准确稳定的失球温度值对凉水塔的合理使用有很重要的参考价值,因此获取实时的、准确的湿球温度值对循环水控制系统有重要指导意义。

目前实验室采用湿球温度计测量湿球温度供行业参考,但测量环境要求严苛,不具备广泛实用性,现场大多采用查找湿球温度表来得到大概的湿球温度,但不具有实时性。

湿球温度概念知识

湿球温度概念知识

讨论湿球温度,先要说下干球温度。

干球温度就是不通过任何特殊措施,直接测得不受阳光直接照射的空气温度。

而湿球温度是用湿润的纱布包裹温度计的感温部分,所测量的温度。

湿球温度产生的过程:湿润纱布中的水不断向周围空气中气化,并吸热,使温度计感温部分的温度下降。

从空气状态变化的过程来看,湿球温度是由干球温度沿着等焓线下降到100%相对湿度时的干球温度。

也就是说,虽然某一状态下的空气湿球温度可能低于干球温度,但两者之间是等焓的。

因为某一状态的空气,同湿球温度表的湿润温包接触,发生的是绝热热湿交换,湿度提高温度下降总焓不变,直至纱布温度足够低,能使感温包周围的空气达到饱和状态后,水分的气化接近停滞,此时湿球温度计的温度就稳定下来,不再下降。

某一空气状态的湿球温度和空气的相对湿度有关,如果空气的相对对湿度低(比较干燥),那么纱布里的水更容易气化,降温幅度就大。

反之,降温幅度就小。

如果空气的相对湿度是100%,则纱布中的水分无法气化到空气中去,也就不会有降温现象的存在。

所以,独立的给出一个湿球温度是没有意义的,湿球温度要和干球温度同时比较,之间的差值越大,说明该状态的空气相对湿度越低分析不饱和空气、饱和空气、水三者的关系,就要用到湿球温度。

只要存在不饱和空气,水就会蒸发,不断地蒸发。

水温就会不断得趋近湿球温度。

当水温高于干球温度时,水蒸发的热量取自水本身。

当水温降到低于干球温度,处于干球温度与湿球温度时,水蒸发的热量取自空气,使空气温度也不断下降,最终,理想状态下,水温与空气的干球温度都等于湿球温度,此时,水还是继续蒸发,只不过是蒸发到空气里的水蒸气的数量等于回到水里的水蒸气数量,空气此时的水蒸汽饱和了,水蒸气不再需要热量来蒸发了。

湿球温度是水温的极限值。

当一开始水温低于湿球温度时,存在不饱和空气,水不断蒸发,水温也不断上升,两者的热量都取自空气,使空气的温度不断下降。

最终,理想状态下,水温与空气的干球温度都等于湿球温度,空气此时的水蒸汽饱和了,水蒸气不再需要热量来蒸发了。

湿球温度的日变化规律及应用

湿球温度的日变化规律及应用

湿球温度的日变化规律及应用贡金亮杨敏(砀山县气象局 235300)提要本文通过对湿球温度的统计分析,揭示了湿球温度的日变化规律与大气炎热程度关系,但大气炎热程度主要取决于大气的含热量,而大气的含热量是不能直接测量的,使用起来很不方便,用湿球温度来表示大气中的含热量,在为社会生产服务中能达到较好的应用。

关键词湿球温度日变化含热量服务在炎热的夏季,无风的情况下,大气的炎热程度主要决定于大气的含热量。

而大气的含热量是一个不能直接测量,要通过计算才能得到的物理量,并随着时间的变化而时刻在变化着,使用起来很不方便。

用湿球温度来表示大气中的含热量,是一个很好的方法。

因此我们就可以把大气中含热量的日变化转变为湿球温度的日变化,湿球温度的日变化规律能很好的反映大气中含热量的日变化规律。

本人对近几年湿球温度的日变化进行了初步探讨,现介绍如下:1 湿球温度日变化趋势:湿球温度日变化趋势近于大气温度的日变化趋势。

即在一般情况下,早晨湿球温度开始升高,中午达到最高值,以后下降,至次日凌晨达到最低值,然后再上升,日复一日地往复循环。

其原因是湿球温度的高低是由大气温度高低和大气中的水汽含量所决定的,并且均为正相关。

大气中的水汽含量又和大气温度存在着正相关,由此可知,湿球温度的高低,在很大程度上依赖于大气温度的高低,即在一般情况下,大气温度升高,湿球温度也升高,反之亦然。

这也就是湿球温度接近大气温度日变化的道理。

2 湿球温度的日较差:在夏季的一天中,人们最关心的是这一天能热到什么程度和什么时间最热,我们来研究一下湿球温度的日较差。

通过对1995--1999年6--8月的湿球温度资料统计分析,对湿球温度的日较差分组(间隔1度)进行统计,结果如下表。

由上表可以看出,湿球温度日较差出现的范围在2.0-6.0度之间。

经统计,平均值为4.13度,最大值为9.4度,由此还可以看出,湿球温度的日较差大致是温度日较差的二分之一。

3 湿球温度日最高值出现时间:一天当中什么时候最热,我们来研究一下湿球温度日最高出现时间。

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计算湿球温度与实测湿球温度比较图见图 1、图2、图3。
用确定性系数评价计算结果的精度:
n

[y
c(i
)
-
y
0(i
)]2
DC = 1- —i=—1∑n —[y—0(i )—-—y 0—]2 — ⑽
i =1
式中:DC 确定性系数;y 0(i )为实测值;y c(i )为
计算值;y 0为实测值的均值;n 为资料序列
Calculation Method of Wet-bulb Temperature on the Region Without Observation Data
ZHAO Yong-sheng1, LIU De-ping2, HU Changquan3 (1.Central Southern Electric Power Design Institute, Wuhan 430071, China;
50
计算 实测
100 150 200 250 300 350 400 450
图2 湿球温度逐日比较图(A=0.0007947)
30
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12
10 050Fra bibliotek计算 实测
100 150 200 250 300 350 400 450
图3 湿球温度逐日比较图(A由式7计算)
表2 湿球温度计算结果比较
以前,全国各地多数气象站都有湿球温度 的观测,电厂设计时可直接采用湿球温度资料 统计分析,但由于湿球温度应用范围较窄,最 近几年部分气象站停止了湿球温度的观测, 这就给电厂气象参数的分析计算造成了一定 的困难。
在无湿球温度观测地区,如何进行电厂冷 却塔的设计,成了电力行业水文气象专业急待 解决的问题。在厂址处设临时气象站进行湿球 温度观测是最好的解决办法,但湿球温度需要 最近5年夏季6、7、8月的逐日数据,设站起码 要达到5年以上的观测时间,这样的长周期对电
1 问题的提出
我国淡水资源日益溃乏,为了节约用水, 电厂设计也采用各种节水技术,在我国北方多 采用空冷节水技术;而在我国南方,由于温度 较高,并不适用于空冷平台的节水技术,多为 带自然通风冷却塔的二次循环供水技术。
在电厂冷却塔的设计依据中,最近5年夏季 最热月10%湿球温度及其相应气象条件是冷却 塔的重要设计参数之一,它对冷却塔的设计有 着直接的影响,从而影响整个电厂的造价及运 行的稳定性。
根据式6、式7和式8,在已知干球温度、相 对温度、大气压强和干湿表系数的情况下,求 出相应的湿球温度值,对电厂冷却塔气象参数 设计时,将计算出的逐日湿球温度值进行频率 计算,得出最近5年夏季最热月10%湿球温度。
2009年10月 第5期
33
电力 勘测设计 ELECTRIC POWER SURVEY & DESIGN
Northeast Electric Power Design Institute, Changchun 130021, China)
Abstract: 10% frequency wet-bulb temperature of recent five years hottest months in summer and it’s correspond conditions are important weather design elements. Nearby, because the narrow used scope of wet-bulb temperature, most weather stations stop observing it, so make some difficult to plant designing. This article summarize the method of calculating wet-bulb temperature by atmosphere pressure,dry-bulb temperature, relative humidity and average wind speed, according to some humidity parameter formula. Key words: wet-bulb temperature; iteration calculate; psychrometer parameter; defined parameter.
A ×10-3 /℃-1
实测均 值/℃
计算均 值/℃
均值相 对误差
/﹪
实测 10%值 /℃
计算 10%值 /℃
10%值 相对误 差/﹪
确定性 系数
0.662 20.3 20.1 1.0 23.9 23.8 0.4 0.99
0.7947 20.3 20.4 0.5 23.9 23.9 0 0.99
由式7 计算
长度。
对实测湿球温度与计算湿球温度进行误差
比较,见表2。
30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10
0 50
计算 实测
100 150 200 250 300 350 400 450
图1 湿球温度逐日比较图(A=0.000662)
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10 0
e = E -A ×p (t -t w) ⑹ 式中:A 为干湿表系数(℃-1),由干湿表类型、
通风速度及湿球结冰与否而定。 A 由以下公式求得:
A = 0.00001×(65+6.75/v ) ⑺ 式中:v 为空气流过周围的速度(m/s)。 4种干湿表相应的A 值见表1。
20.3
20.1
1.0
23.9 23.8
0.4
0.99
干湿表系数A 值取三种系数计算得到的湿 球温度都很精确,确定性系数均达到99%,均 值误差、10%湿球温度误差均控制在1%范围 内,说明计算方法是准确可靠的。
三种干湿表系数中,由A = 0.7947×10-3计
34
2009年10月 第5期
岩土工程·勘测 无资料地区湿球温度计算方法研究
换系数;t 为干球温度;t w为湿球温度。 当湿球温度稳定时,蒸发耗热Q 1与空气向 湿球的传导热Q 2就达至了平衡状态,即Q 1=Q 2, 于是:
cs (E -e )/L /P = hs (t -t w) ⑷ e = E -(h /cL ) p (t -t w) ⑸ 若设A = h /cL ,则式5可简写为:
表1 干湿表系数
干湿表类型 及通风速度
通风干湿表 (通风速度2.5m/s)
球状干湿表 (通风速度0.4m/s)
柱状干湿表 (通风速度0.4m/s)
现用百叶箱球状干湿 表(通风速度0.8m/s)
A×10-3/℃-1
湿球未结冰
湿球结冰
0.662
0.584
0.857
0.756
0.815
0.719
0.7947
1-10-8.2969
T— -1 T1
+0.42873
×10-3
104.76955
1- —T 1 T
-1
+ 0.78614

式中:E W为纯水平液面饱和水汽压(hPa);T 1为 273.16°K (水的三相点温度);T 为273.15+ t ℃(绝对温度K );t 为温度(℃)。
4 湿球温度的计算方法
在有风速数据的情况下,用式7来计算A 值 是一种合理的选择。
6 算例分析
根据某气象站最近5年夏季最热月(6、 7、8月)共460天逐日平均气压、平均干球 温度、平均相对湿度和平均风速,分别用 A = 0.662×10-3,A = 0.7947×10-3及式7计算A 值对国内某气象站的湿球温度进行计算,得到 最近5年夏季最热月逐日湿球温度,将计算得到 的湿球温度与实测湿球温度作比较,验证计算 结果精度。
2 干湿球法测量湿度的基本原理
干湿球测湿的结构原理是在温度表的水 银球体包上脱脂纱布,纱布的下端浸入盛水的 容器中,纱布在毛细管作用下经常处于湿润状 态,此温度计称为湿球。湿球纱布中的水分必 然向空气中蒸发,即在湿球与通过湿球的空气 之间发生湿交换。水的蒸发量与空气中的水汽 压平衡并使湿球温度维持在一定的数值。如果 再用一支温度表测量当时的干球(此温度计称为 干球),就可以利用干湿球温度的差值和其它测 量条件来计算空气中的水汽压。
电力 勘测设计
ELECTRIC POWER SURVEY & DESIGN
算得出的结果与实测值最接近,这是因为国内 气象站测湿工具多为百叶箱球状干湿表,A 值 由式7计算,代入方程中得到的湿球温度计算结 果也很精确,由A = 0.662×10-3计算得出的结果 相比前两种方式要稍微差一点。
在计算的湿球温度时,建议采用式7进 行 值计算,这样就考虑了风速对湿球温度的 影响,在没有风速资料的情况下,建议采用 A = 0.7947×10-3,这就与国内气象站的测湿工 具测出的结果一致。
5 参数A 值的选取
为干湿表系数,由干湿表类型及通风速度 确定,表1中只有4种通风速度情况,A 值适用 范围相对狭窄。
对A 值以及A 值引起的误差的研究,国内已经 有许多论文研究,但都没有减小误差的有效途径。
根据表1,通风干湿表(通风速度2.5m/s) A = 0.662×10-3,百叶箱球状干湿表(通风速度 0.8m/s) A = 0.7947×10-3。
Q 1 = ML = cs (E -e )/L /P ⑵ 式中:Q 1为蒸发耗热;L 为蒸发潜热。
此外,由于湿球温度一般要低于周围空气 的温度,根据热平衡原理,周围空气将向湿球 传递热量。根据牛顿热传导公式,由温差导致 空气对湿球的传热量为:
Q 2 = hs (t -t w) ⑶ 式中:Q 为空气向湿球传递的热量;H 为热量交
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