湿球温度与湿空气相对湿度的关系曲线word版本
湿空气的湿度图
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5、 对于不饱和空气，表示该空气的三个温 度，即：干球温度t，湿球温度t 和露点t 间的关系是______________。
再见
(3) 等干球温度线 (等 t 线)
I (1.88t 2492)H 1.01t
I与H呈直线关系，t越高，等t线的斜率越大，读 数0-250ºC。
(4) 等相对湿度线 (等 线)
H 0.622 ps P ps
总压 P 一定，对给定的 ： 因 ps= f (t) ， 故 H = f (t) 。
(5) 蒸气分压线
HP pV 0.622 H
总压 P 一定， ps= f (H) ， p-H 近似为直线关系。
空气湿焓图的用法 （Use of humidity chart） 1.确定空气的干燥条件
=100%，空气达到饱和，无吸湿能力。 <100%，属于未饱和空气，可作为干燥介质。 越小，
空气湿焓图的用法 （Use of humidity chart）
根据
图上湿空气的状态点，可方便地查出湿空
气的其它性质参数。如图片所示，已知空气的状态点
为A，由通过A点的等ｔ、等H、等I 线可确定A点的温
度、湿度和焓。因为露点是在空气等湿冷却至饱和时
的温度，所以等Ｈ线与 =100%的饱和空气线的交
点所对应的等ｔ线所示的温度即为露点 .
在同一条等湿线上不同点所代表的湿空气状态
不同，但H相同，露点是将湿空气等H冷却至 =
1时的温度。
(2) 等焓线（等 I 线）
t
tas
ras cH
(H as
H)
对给定的 tas： t = f (H)
对于空气-水系统，tas tw，等 tas 线可近似作为 等tw线。 每一条绝热冷却线上所有各点都具有相同的 tas 。 物理意义：以绝热冷却线上所有各点为始点，经 过绝热饱和过程到达终点时，所有各状态的气体 的温度都变为同一温度。
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。
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）
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。
（2）三种及多种状态空气的混合
状态分别为A、B、C的湿空气混合。
I
C
P B D A d
25 17
φ=1
O
注：若混合点P点落在φ=1线的下方，则P点为虚点，实际混合后 的状态点应为过P点的等焓线IP（=IC ）与φ=1线的交点C。
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。
第1节湿空气的性质与湿度图
第1节 湿空气的性质与湿度图在干燥操作中，采用不饱和空气为干燥介质，干燥过程所需空气用量、热量消耗及干燥时间等均与湿空气的性质有关。
故首先介绍湿空气的性质。
计算基准：干燥过程中，绝干空气的质量始终不变，故湿空气各种有关性质 及干燥计算均以单位质量绝干空气为计算基准。
5.1.1湿空气的性质 一、湿度H 和相对湿度φ表征空气中所含水蒸气多少的两个参数是湿度H 和相对湿度φ。
1.湿度H湿度又称湿含量，是湿空气中所含水蒸汽的质量与绝干空气质量之比。
(1)定义式绝干空气kg kg n nn n n M n M H gw g w g g w w /622.02918=== （5-1）式中：gM ——干空气的摩尔质量，kg/kmol ；w M ——水蒸汽的摩尔质量，kg/kmol ；gn ——湿空气中干空气的千摩尔数，kmol ；w n ——湿空气中水蒸汽的千摩尔数，kmol 。
(2)以分压比表示p P pH -=622.0 （5-2）式中：p ——水蒸汽分压，Pa ； P ——湿空气总压，Pa 。
(3)饱和湿度Hs ：若湿空气中水蒸汽分压恰好等于该温度下水的饱和蒸汽压Ps ，此时的湿度为在该温度下空气的最大湿度,称为饱和湿度，以Hs 表示。
（5-3）式中：s p ——同温度下水的饱和蒸汽压，Pa 。
由于水的饱和蒸汽压只与温度有关，故饱和湿度是湿空气总压和温度的函数。
2.相对湿度φ又称相对湿度百分数。
即湿空气中水蒸汽分压p 与同温度下的饱和蒸气压之比s p 的百分数,称为相对湿度。
(1)定义式%100⨯=sp pϕ （5-4）相对湿度表明了湿空气的不饱和程度，反映湿空气吸收水汽的能力。
φ=1（或100%），表示空气已被水蒸汽饱和,不能再吸收水汽，已无干燥能力。
φ愈小，即p 与s p 差距愈大，表示湿空气偏离饱和程度愈远，干燥能力愈大。
(2)H 、φ、t 之间的函数关系：（5-5）由上式可见， 水蒸汽分压相同，即湿度相同，而温度不同的湿空气，若温度愈高，则Ps 值愈大，φ值愈小，干燥能力愈大。
湿温度 干温度 相对湿度的大致关系
湿温度干温度相对湿度的大致关系下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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化工原理-干燥章节word版
第六章干燥第一节概述在化工生产中有许多原料、半成品或产品是固体物料。
固体物料在去湿前与湿分(水或其它液体，多为水分)形成悬浮液、糊状体或胶状物。
为了使这些物料便于进一步的加工、运输和使用，往往需要将湿分从物料中除去，这种除去湿分的操作称为去湿。
例如：药物，食品中去湿，以防失效变质，中药冲剂，片剂，糖，咖啡等去湿(干燥) 塑料颗粒若含水超过规定，则在以后的注塑加工中会产生气泡，影响产品的品质。
一、工业去湿方法1、机械脱水：沉降或过滤，该法实质上是固、液相的分离过程。
湿分不发生相变，能耗少，费用低，但湿分去除不彻底，只适用于物料间大量水分的去除，一般用于初步去湿，为进一步干操作准备。
2、物理除湿：用吸湿性较强的化学药品(如无水氯化钙、苛性纳等)或吸附剂(如分于筛、硅胶等)来吸收或吸附物料中水分，该法适用于除少量湿分。
3、干燥：通过加热汽化去除湿分。
借助于热能，使物料中的湿分汽化，并将产生的蒸汽加以排除或带离物料。
去湿过程中湿分发生相变，耗能大，费用高，但湿分去除较为彻底，可去除物料表面以致内部的湿分。
通常的做法是先采用机械脱水除去大部分水分，再用干燥的方法将物料中少量的水分除去以达到产品的要求。
因此，干燥技术在工业上得到广泛的应用。
二、干燥过程分类1、按操作压强来分：（1）常压干燥：多数物料的干燥采用常压干燥（2）真空干燥：适用于处理热敏性，易氧化或要求产品含湿量很低的物料（实验室用的真空干燥箱、真空干燥器）2、按操作方式来分：（1）连续式：湿物料从干燥设备中连续投入，干品连续排出特点：生产能力大，产品质量均匀，热效率高和劳动条件好。
（2）间歇式：湿物料分批加入干燥设备中，干燥完毕后卸下干品再加料如烘房，适用于小批量，多品种或要求干燥时间较长的物料的干燥。
3、按供热方式来分：分为传导干燥，对流干燥和辐射干燥传导干燥：热能通过传热壁面以传导的方式传给湿物料，使其中的水分汽化，然后，所产生的蒸汽被干燥介质带走，或用真空泵抽走的干燥操作过程。
8.2 湿空气的性质与湿度图解读
式中： Ma——干空气的摩尔质量，kg/kmol； Mv——水蒸气的摩尔质量，kg/kmol； na——湿空气中干空气的千摩尔数，kmol； nv——湿空气中水蒸汽的千摩尔数，kmol。
2、以分压比表示
pv H 0.622 P pv
式中： pv——水蒸汽分压，N/m2 P——湿空气总压，N/m2
Cv——水蒸汽比热, 其值约为1.88 kJ/kg干空气· ℃
四、焓I： 湿空气的焓为单位质量干空气的焓和其 所带Hkg水蒸汽的焓之和。 计算基准：0℃时干空气与液态水的焓等于零。
I I g Iv H cg t (r0 cv t ) H r0 H (cg cv H ) t 2492 H (1.01 1.88 H ) t 2492 H cH t
（8-5）
当湿空气可视为理想气体时，则有：
nv pv pv ng pg P pv
式中：
（8-5）
pv——空气中水蒸汽分压力；
pg——干空气分压力；
18.02nv pv H 0.622 28.95ng P pv
即：
（8-6）
H f ( P，pv )
H f ( pv )
3、H、φ、t 之间的函数关系：
ps H 0.622 p ps
H f (，t )
（8-12）
（8-13）
可见，对水蒸汽分压相同，而温度不同的湿 空气，若温度愈高，则Ps值愈大，φ 值愈小，干 燥能力愈大。
湿度 H 只能表示出水汽含量的绝对值，而 相对湿度却能反映出湿空气吸收水汽的能力。
kg 湿气 1 H 3 m 湿气 VH
（8-21）
六、露点 td
第二节 湿空气的性质和湿度图
第二节 湿空气的性质和湿度图湿空气是绝干空气和水气的混合物。
对流干燥操作中，常采用一定温度的不饱和空气作为干燥介质，因此首先讨论湿空气的性质。
由于在干燥过程中，湿空气中水气的含量不断增加，而绝干空气质量不变，因此湿空气的许多相关性质常以1kg 绝干空气为基准。
7-2-1 湿空气的性质一、湿空气中水分含量的表示方法1．水气分压p 干燥操作压力一定时，湿空气的总压p t 与水气分压p 和绝干空气分压p g 关系如下：p t = p + p g当操作压力较低时，可将湿空气视为理想气体，根据道尔顿分压定律： gV g n n p p = （7-1） 式中 n V ——湿空气中水气的摩尔数；n g ——湿空气中绝干空气的摩尔数。
2．湿度H 又称湿含量，其定义为单位质量绝干空气所带有的水气质量，即 gV g g V V n n .M n M n H 6220===量湿空气中绝干空气的质湿空气中水气的质量 （7-2）式中 H ——湿空气的湿度，kg 水气/kg 绝干空气；M v ——水气的摩尔质量，kg/kmol ；M g ——绝干空气的摩尔质量，kg/kmol 。
常压下湿空气可视为理想气体，根据道尔顿分压定律： pp p H t -=622.0 （7-3）可见湿度是总压p t 和水气分压p 的函数。
当空气中的水气分压等于同温度下水的饱和蒸气压p s 时，表明湿空气呈饱和状态，此时湿空气的湿度称为饱和湿度H s ，即 st s s p p p .H -=6220 （7-4） 式中 H s ——湿空气的饱和湿度，kg 水气/kg 绝干空气；p s ——空气温度下水的饱和蒸气压，kPa 或Pa 。
3．相对湿度ϕ 在一定温度和总压下，湿空气中的水气分压p 与同温度下水的饱和蒸气压p s 之比的百分数，称为相对湿度，以ϕ表示： %p p s100⨯=ϕ （7-5）当p =0时，ϕ=0，此时湿空气中不含水分，为绝干空气；当p =p s 时，ϕ=1，此时湿空气为饱和空气，水气分压达到最高值，这种湿空气不能用作干燥介质。
第2讲 湿空气的I-x图
§6-2 湿空气的I-x图
湿度-温度图：以温度作横
坐标，湿度作纵坐标所绘制 的图，（x-t图或H-t图）。 热含量I作纵坐标所绘制的图， （I-x图）。
I A A I 等x线1 等x线2 B C B 等I线1 C x1 x2 x1 A A B C B
焓-湿图：以湿度x作横坐标，
一、I-x图的组成
0 a
(6-19)
式中，Qgr为燃料收到基高位发热量，kJ/kg； 为考虑炉体散热等因素的燃烧热效率；一般为0.75-0.85; cf、tf为燃料的比热容和温度。
(2) 燃料为气体时
0.09y 1.293V x 0 Cx H y 12x y x fl 0.09y 1.293Va0 1 Cx H y 12x y
A
A
B
C
B
O
2、等热含量线(等I线)
C x1 x2
x
等热含量线是一簇平行于斜横轴Ox、与水平横轴成45夹角 的直线。
令Ri代表纵轴的比例尺(kJ/kg干空气)/mm，则通过A点的等热 含量线的值I= Ri|OA| (kJ/kg干空气)。
在作图时应标明比例尺Rx和Ri，通常Rx/Ri=2000。
I(kJ/kg干空气)Fra bibliotek(2)空气经加热器加热后其湿含量不变， =5% 即x1=x0，加热后的温度为t1=95C，B点 t1=95C B 为等x线x1=0.009 kg水汽/kg干空气与等t 线t1=95C的交点，即B点的参数就是加 热后气体的状态参数。过B点的等热含 t0=20C =60% 量线I1120kJ/kg干空气，1<5%。 A 1kg干空气即(1+x)kg湿空气从加热器中获 得的热量为I1-I0=120-42=78kJ/kg干空气
湿球温度与湿空气相对湿度的关系曲线
⑵相对湿度
0时，为干空气； 1时，为饱和空气； 0 1时, 为未饱和空气。
由pV mRT得到
（6）
（6）
（7 ）
(8)湿空气的比体积
（饱和湿空气的比体积）
(9)湿空气的焓
（潜热+显热)
' ⑽绝热饱和温度 t w
是在绝热的条件下对湿空气加入水分，并尽其 蒸发而使湿空气达到饱和状态时对应的温度。
理想混合气体
分压低
2、饱和湿空气与未饱和湿空气
未饱和湿空气=干空气＋过热水蒸气
2、饱和湿空气与未饱和湿空气
当pv= ps(t),则空气中所含 水蒸气处于饱和蒸汽状态。 如图中b点。则湿空气称为 饱和湿空气。
饱和湿空气=干空气＋饱和水蒸气
3、从未饱和到饱和的途径 （1 ） t不变,向湿空气中加入水蒸气 ，a b, b点饱和 （2） （3 ）
应用：绝热混合过程也是工程上最常见的热力过程之 一，两种以上流体混合都要采用这种方式。
1
d
为了达到出口饱和条件，需要一个长 的水槽或一个喷雾机构。 不去测量绝热饱和温度，而是测量湿球温度 t 。 w
实验表明：在大气压力下：
' tw
=
tw
⑽ 干球温度、湿球温度
浸在水槽中，称为湿球温度计。 由于湿布包着湿球温度计，当空气是 未饱和空气时，湿布上的水分就要蒸 发，水蒸发需要吸收汽化热，从而使 湿布上的水温度下降。 当温度下降到一定程度时，周围空气 传给湿纱布的热量正好等于水蒸发所 需要的热量，此时湿球温度计的温度 维持不变，即为湿球温度。
5、湿空气的混合
6、
这
7、
如火力发电厂冷凝 器的冷却水
本章作业
湿空气性质及湿度图
湿比热容/kJ.(kgH2O.℃)-1
1.35 1.25 1.00 2490 2460 1.35 2430 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1. 35 0.16
H
0.14
1.15
0.12
汽化潜热/kJ /kJ.(kgH2O)-1
1.05
2400
0.10
0.95
2370
0.08
不同温度、湿度的气流的混合过程
kg水/kg干 空气
视为理想气体，则： H = 0.622
pV P − pV
饱和湿度H 饱和湿度 s: 湿空气中水蒸气分压等于该温度下水的饱和蒸汽压。
（2）相对湿度ϕ ）相对湿度ϕ
P H = 0.622 P−P
S S
S
pv ϕ= ×100% Ps
( Ps ≤ P)
pv ϕ= ×100% ( Ps > P) P 相对湿度表明湿空气的不饱和度，反映湿空气吸收水汽的能力。
cH υH cH
υH
D B C A H=0.016kg/kg干空气
td
t
t
② 湿空气状态变化过程的图示
H φ=1 φ=1
H
B A t t1 t2 加热
B t1 td t
A t2 冷却
H φ=1
S B B’’ B’
φ=1 B
H
H2 H3
Has A H A t t1 t3 t2 t
H1
t
tas
绝热饱和、非绝热增湿过程
干空气⋅° （ kJ/kg干空气⋅° ） 干空气⋅°C
（4） 湿比热容 cH ）
cH = ca + cV H = 1.01 + 1.88 H
湿空气的H-I图解读
结合水与非结合水
结合水：与物料结合力强，其蒸气压低
按
于同温下纯水的饱和蒸气压。所以干燥
结
结合水较困难。
合
方
式
非结合水：与物料结合力较弱，其蒸
分
气压与同温下纯水的蒸气压相同。所
以干燥非结合水较容易。
• 非吸水性物料的平衡水分几 乎等于零；吸水性物料的平衡 水分较高，而且随空气状况不 同而有较大的变化。
干燥器
废气 G
H2，t2，I2
Qp 加热量
LC
X2，θ2，I´2
产品
QD补充热量
LC X1，θ1，I´1
湿物料
干燥过程的热量衡算包括预热器和干燥器两部分。
一、预热器的热量衡算 对预热器进行热量衡算可以得到加热蒸汽的消耗量。
空气 G、H0、t0、I0
预热器
热空气 G、H1、t1、I1
Qp
忽略预热器的热损失，可以得到预热器的耗
X－物料的含水量
影响干燥速率的因素
恒速干燥特点：物料表面充满非结合水，表面 温度为湿球温度，干燥速率与物料的性质关系 很小。
影响恒速干燥的因素： 1.湿空气的温度 2.湿度H 3.空气的流速 4.空气与物料的接触方式
降速干燥阶段的特点: 湿物料只有结合水分，干燥速率主要受物 料结构、形状和尺寸的影响，而与干燥介 质的关系不大。
1.干燥产品流量L2
Lc L1(1 w1) L2 (1 w2 )
2.水分蒸发量W W Lc ( X1 X 2 ) G(H 2 H1 )
Lc-湿物料中绝干空气的质量流量，kg干料/h L1-进入干燥器的湿物料质量流量， kg/h L2-出干燥器的产品质量流量， kg/h w1、w2－干燥前后物料的湿基含水量，kg水/kg湿料 W-湿物料在干燥器内蒸发的水分量，kg水分/h G－干空气的质量流量，kg干气/h H1、H2－进出干燥器的湿空气湿度，kg水/kg干气 X1、X2－湿物料和产品的干基含水量，kg水/kg干料
干球温度、露点温度和湿球温度
1. 干球温度、露点温度和湿球温度dry bulb temperature, dew temperature, and wet-bulb temperature摘要：未饱和湿空气中水蒸汽处于过热状态；而在饱和空气中的水蒸汽处于饱和蒸汽状态——平衡状态。
未饱和空气达到饱和可以经历不同的途径：在温度不变的情况下，水分向空气中蒸发，增加蒸汽分压力，而蒸汽分压力达到该温度相应的饱和压力时，即可达到饱和空气状态；在保持湿空气中蒸汽分压力不变的情况下，降低湿空气温度，当温度降到与相应的水蒸汽的饱和温度时，空气也达到饱和状态。
此时湿空气的温度称为露点温度，用符号表示。
1.1. 露点(或霜点)温度露点(或霜点)温度：dew temperature。
露点温度指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。
形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。
露点温度本是个温度值，可为什么用它来表示湿度呢？这是因为，当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温度。
所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。
1.1.1. 解释一在一定的空气压力下，逐渐降低空气的温度，当空气中所含水蒸气达到饱和状态，开始凝结形成水滴时的温度叫做该空气在空气压力下的露点温度。
即当温度降至露点温度以下，湿空气中便有水滴析出。
降温法清除湿空气中的水分，就是利用此原理。
1.1.2. 解释二在日常生活中我们可以看到，到夜间空气温度降低时，空气中的水分会有一部分析出，形成露水或霜。
这说明在水蒸气含量不变的情况下，由于温度的降低，能够使空气中原来未达饱和的水蒸气可变成饱和蒸气，多余的水分就会析出。
使水蒸气达到饱和时的温度就叫作“露点”。
测得露点温度，就可以从水蒸气的饱和含量表中查得其水蒸气含量。
由于温度降低过程中水蒸气含量并没有改变，因此，测定露点实际上就是测定了空气中的绝对湿度。
化工原理11.1 湿空气的性质及湿度图
cH f H
6
4、湿空气的焓I
kJ/kg干气
湿空气中1 kg绝干空气的焓与相应Hkg水汽的焓之和
I I g HI v cg Hcv t Hr0
1.01 1.88 H t 2490 H
通常规定，0℃时绝干空气及液态水的焓为零
4
2、比体积（湿容积）vH
m3湿空气 ⁄ kg干空气
湿空气中，1kg绝干空气体积和相应Hkg水汽体积之和
H
1kg干空气的体积 Hkg水气体积 1kg干空气
1 H 22.4 273 t 1.0133105
29 18
273
p总
0.772 1.244H 273 t 1.0133105
14
对水蒸气－空气系统，t，tw，tas，td 之间的关系为：
不饱和空气：t >tas (或tw)>td 饱和空气：t =tas (或tw)=td
15
11.1.2 湿空气的H-I 图
等I线群（0~680）
等t线群（0~250）
等φ线群 （5%~100%）
蒸 汽 分 压 线 群
等H线群（0~0.2）
17
A
t tw
A td
t td
18
A %
tφ
19
S(t tw ) kH S(Hs,tw H )rtw
10
tw
t
kH rtw
( H s,tw
H)
tw f t, H ，
而与水的初始状态无关
kH、主要与空气流速有关，但 k H 却几乎与流速 无关。
对空气水系统，当被测气体温度不太高、流速
湿空气的物理性质及其焓湿图
（2）温度 T ） 绝对温标T （K） ） 摄氏温标t （℃） 华氏温标t （℉） （3）湿空气的密度 ρ ） 湿空气的密度等于干空气的密度与水蒸汽的密度之和，即 ρ=ρg+ρq = Pg/RgT + Pq/RqT = 0.003484 B/T - 0.00134Pq/T (kg/m3) 要点： 要点： • 湿空气的密度取决于Pq值的大小，它随水蒸汽分压力Pq的升高而降 低。由于Pq值相对于Pg值而言数值较小，湿空气比干空气轻；在实 际计算中湿空气的密度一般取ρ =1.2Kg/m3 • 空气越潮湿，水蒸汽含量越大，则空气密度越小，大气压力B也越低。 阴雨天气大气压力B比晴天低； • 温度t越高，则空气密度越小，大气压力B也越低。同一地区夏天比 冬天大气压力B低。
2、热湿比 热湿比ε 热湿比
焓湿图可以直观的描述湿空气状态的变化过程。我国现在采用的焓湿图以焓 焓湿图 为纵坐标，以含湿量为横坐标的i-d 斜角坐标图。 为了说明空气由一个状态变为另一个状态的热湿变化过程，在i-d图上还标有 热湿比ε线 热湿比 线。 热湿比ε——湿空气的焓变化与含湿量变化之比，即 热湿比 ε=⊿i/⊿d=（iB- iA）/（dB- dA）=±Q/±W ⊿ ⊿ （ ）（ ） ± ± ε=⊿i/⊿d/1000 =（iB- iA）/（dB- dA）/1000=±Q/±W/1000 ⊿ ⊿ （ ）（ ） ± ± 要点： 要点： 焓 i的单位为kJ/kg干，含湿量的单位为kg/（kg干）或g/（kg干）， 热量Q的单位为kJ/h，湿量W的单位为kg/h， 热湿比ε有正有负，并代表湿空气状态变化的方向。 i-d图可以表示的参数有 {B，t， d，Φ，i ， Pq，ts，tι， Pq,b，d b } ，， ， ， ， ， ， ，
设有一空气与水直接接触的小室，保证二者有充分的接触表面积和时间， 空气以p，t1，d1，i1状态流入，以饱和状态p，t2，d2，i2流出，由于小室 为绝热的，所以对应于每公斤干空气的湿空气，其稳定流动能量方程式为： i1＋(d2-d1)iw＝i2 因为 iw=4.19tw 所以 i2-i1= (d2-d1)iw=(d2-d1)4.19tw 虽然空气因提供水分蒸发所需要的热量而温度降低，但它的比焓值却因为 得到了水蒸气的汽化潜热和液体热而增加，比焓值的增量等于蒸发的水分 所具有的比焓。 ε＝(i2-i1)/(d2-d1) ＝4.19tw 在稳定状态下，空气达到饱和状态时的温度等于水温，即 t2 = tw, 所以， 满足上述各式的t2或tw即为进口空气状态的绝热饱和温度，也称热力学湿 球温度。
湿空气的性质与湿度图湿气体=绝干气体湿份蒸汽
解得： φ=0.1892=18.92%
结果显示：湿空气被加热后湿度不变，相对湿度下降了。所以在干燥操作中， 先将空气加热再送入干燥器，目的是降低相对湿度以提高吸湿能力。 ⑵比体积
H 0.772 1.244 0.0147
100% 88.8% 查得30℃时水的饱和蒸气压ps=4.242kPa，故 W 100% ps 4.242 露点td 因pW=pd=3.768kPa，查水的饱和蒸气压表，得饱和温度27.5℃，此温度即为露点
绝热饱和温度tas和湿球温度tW (对空气而言，两者近似相等)
因为Has与tas有关，故需试差。又td≤tas≤t，故设tas的初始值为
pw 100% ps
值越低，空气偏离饱和的程度越远，吸湿潜力越大； =100% 时，p=ps，空气被湿份蒸汽所饱和，不能再吸湿
对于空气-水系统：
H 0.622
ps P ps
湿份为水时，可按下式由系统温度 t 计算饱和蒸汽压
2 3991.11 ps exp 18.5916 15 t 233.84
⑷焓
I=(1.01+1.88×0.0147)×50+2490×0.0147=88.48 kJ/kg绝干气 湿空气被加热后湿度没变化，但温度增高，焓值加大。
空气的湿球温度
湿球温度的测定
当热、质传递达平衡时，空气对水的 供热速率恰等于水汽化的需热速率时
定义式 t tw
tw t
kH
rw ( H w H )
C H 1.01 1.88 H
湿焓iH 或干基湿焓 (kJ/kg绝干气体)
温度与相对湿度
温度与相对湿度、绝对湿度、饱和湿度的关系绝对湿度 (1)定义或解释①空气里所含水汽的压强，叫做空气的绝对湿度。
②单位体积空气中所含水蒸汽的质量，叫做空气的绝对湿度。
(2)单位绝对湿度的单位习惯用毫米水银柱高来表示。
也常用l 立方米空气中所含水蒸汽的克数来表示。
(3)说明①空气的干湿程度和单位体积的空气里所含水蒸汽的多少有关，在一定温度下，一定体积的空气中，水汽密度愈大，汽压也愈大，密度愈小，汽压也愈小。
所以通常是用空气里水蒸汽的压强来表示湿度的。
②湿度是表示空气的干湿程度的物理量。
空气的湿度有多种表示方式，如绝对湿度，相对湿度、露点等。
相对湿度 254Psu x =•(1)定义或解释①空气中实际所含水蒸汽密度和同温度下饱和水蒸汽密度的百分比值，叫做空气的相对湿度。
②在某一温度时，空气的绝对湿度，跟在同一温度下的饱和水汽压的百分比值，叫做当时空气的相对湿度。
(2)说明①实际上碰到许多跟湿度有关的现象并不跟绝对湿度直接有关，而是跟水汽离饱和状态的程度有直接关系，因此提出了一个能表示空气中的水汽离开饱和程度的新概念——相对湿度。
也是空气湿度的一种表示方式。
②由于在温度相同时，蒸汽的密度和蒸汽压强成正比，所以相对湿度通常就是实际水蒸汽压强和同温度下饱和水蒸汽压强的百分比值。
露点(1)定义或解释①使空气里原来所含的未饱和水蒸汽变成饱和时的温度，叫做露点。
②空气的相对湿度变成100％时，也就是实际水蒸汽压强等于饱和水蒸汽压强时的温度，叫做露点。
(2)单位习惯上，常用摄氏温度表示。
(3)说明①人们常常通过测定露点，来确定空气的绝对湿度和相对湿度，所以露点也是空气湿度的一种表示方式。
例如，当测得了在某一气压下空气的温度是20℃，露点是12℃那么，就可从表中查得20℃时的饱和蒸汽压为17.54mmHg ，12℃时的饱和蒸汽压为lO.52mmHg 。
则此时：空气的绝对湿度p=10.52mmHg ，空气的相对湿度．B=(10.52/17.54)×100％=60％。
第二章 湿空气的物理性质及焓熵图
V m
1
m P V RT
• 在标准条件下（干空气的密度，压力为101325Pa，温度为20℃， 即293.15K时），湿空气的密度则取决于Pq值的大小。
2.1 湿空气的物理性质
湿空气的主要参数及其确定法 • 湿空气的密度等于干空气密度与水蒸汽密度之和。
g q
Pg RgT Pq RqT P Pq RgT Pq RqT 1 P 1 P 1 1 1 q P Rg Pq R R RgT T Rg Rq RgT q g 0.0034842 P 0.37814Pq , kg / m3 T
d 0.622
Pqb P Pqb
2.2 湿空气的焓湿图
水蒸汽分压力线
Pq Pd 0.622 d
• 当大气压力P一定时，水蒸汽分压力Pq 就是含湿量d的单值函数， 给定不同的d值，即可求得对应的Pq值。在i-d图上，取一横坐 标表示水蒸汽分压力值，则如图2-2所示。
2.2 湿空气的焓湿图
• 由于 值相对于 值而言数值较小，因此，湿空气的密度比干 空气密度小，在实际计算时可近似取 ＝1.2kｇ／m3。 • 湿空气密度是一个与温度和水蒸气分压力有关的物理量，当温 度、压力不变时，湿空气的密度小于干空气的密度，湿空气比 干空气轻，湿空气的密度随着水蒸气分压力的增大而减小。
q g
2.1 湿空气的物理性质
• 湿空气的含湿量d：拥有1kg干空气的湿空气中所拥有的
水蒸汽的质量。
d
mq mg
q g
Pq
Rg Pq Rq Pg
0.622
Pq Pg
d 0.622
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h3 h2
h1 1
3 2
1
qh2 h1d2 d1h水
h2 h1
设t不变 12
设 不变 13
d
加热加湿过程应用：
冬季，又冷又干燥的北方地区的空调常才采用这种 过程。
5、绝热混合过程
d1
空调工程常用方法
ma1
md3a3
ma1ma2ma3 m a1d1m a2d2m a3d3
d2 ma2 m a1h1m a2h2m a3h3
本章作业
P158～159: 8-1（写出计算过程）、 8-2 （写出计算过程）、 8-5 、8-6、8-9、8-14
绝热加湿过程应用：
工程上广泛应用的湿式冷却塔就是采用绝热加湿过程对 水进行冷却的。
4、加热加湿过程
d1
d2
h1
h2
t1 q
d2-d1 h水t2
h
绝热加湿过程
qh 1d2d 1h 水 h 2
露点是指在水蒸气 分压力保持不变的 情况下冷却到饱和 状态时的温度。 a→c
（5）湿空气的比体积及干空气的比体积
或
或
含有1kg干空气的湿空气 的质量
8.2 湿空气的焓湿图
1、焓湿图的结构
8.2
在工程计算中，除应用公式计算外，为方便分析计算，绘 制了焓湿图。在焓湿图上 ➢可表示湿空气的状态，确定其状态参数 ➢可方便地表示湿空气的状态变化过程 ➢可方便地分析计算湿空气的处理过程。
8.1 湿空气的性质
1、湿空气的定义
含有水蒸气的空气称为湿空气， 完全不含有水蒸气的空气称为干空气。
湿空气＝干空气＋水蒸气
ppa pv
理想混合气体 分压低
pa — 干空气分压力 pv — 水蒸气分压力
2、饱和湿空气与未饱和湿空气
未饱和湿空气=干空气＋过热水蒸气
2、饱和湿空气与未饱和湿空气
当pv= ps(t),则空气中所含 水蒸气处于饱和蒸汽状态。 如图中b点。则湿空气称为 饱和湿空气。
实验表明：在大气压力下：
t
' w
=
tw
⑽ 干球温度、湿球温度
浸在水槽中，称为湿球温度计。 由于湿布包着湿球温度计，当空气是 未饱和空气时，湿布上的水分就要蒸 发，水蒸发需要吸收汽化热，从而使 湿布上的水温度下降。 当温度下降到一定程度时，周围空气 传给湿纱布的热量正好等于水蒸发所 需要的热量，此时湿球温度计的温度 维持不变，即为湿球温度。
饱和湿空气=干空气＋饱和水蒸气
3、从未饱和到饱和的途径 （1）t不变 ,向湿空气中加， 入a 水b,蒸 b点气 饱和 （2） （3）
pv不变 t,水 ，蒸气p的 v定状 义 a 态 线 c变 按 化。
4、
pv ,M.
pv ,R.
5、 ⑴绝对湿度
例如：某种空气的绝对湿度为0.0153kg/m3 ,判断 它是干燥还是潮湿，尚需看空气的温度。
1、加热过程 2、冷却过程
等湿冷却 去湿冷却
3、绝热加湿
4、定温加湿 5、湿空气的混合 6、湿空气的蒸发冷却 7、冷却塔中的热湿交换过程
8.3
1、
2、
⑴等湿冷却
（如图中1→2过程）
2、
⑵去湿冷却（或析湿冷却）
如图1→2′过程
3、绝热加湿过程
4、
5、湿空气的混合
6、
这
7、
如火力发电厂冷凝 器的冷却水
1、焓湿图的结构： ⑴
⑵
1、焓湿图的结构： ⑶定相对湿度线
是饱和空气线。
1、焓湿图的结构： ⑶定相对湿度线
是饱和空气线。
1、焓湿图的结构： ⑷水蒸气分压力线
（8-7）
1、焓湿图的结构： ⑸热湿比
①定义
②热湿比的作用：
（在焓湿图上演示。）
③
2、焓湿图的应用举例
⑴ ⑵
8.3 湿空气的基本热力过程
ma2 ma1 3
2
1
1
应用：绝热混合过程也是工程上最常见的热力过程之
d
一，两种以上流体混合都要采用这种方式。
第八章 湿空气
本章重点内容
湿空气的性质：
理解湿空气、绝对湿度、相对湿度、含湿量、饱和度、 空气密度、干球温度、湿球温度、露点温度和角系数等 概念及物理意义等。
熟练使用湿空气的焓-湿图 湿空气的基本热力过程的计算和分析。
8.1 湿空气的性质
1、湿空气的定义 2、饱和空气和未饱和空气 3、湿空气从未饱和达到饱和的途径 4、湿空气的分子量和气体常数 5、绝对湿度与相对湿度 6、含湿量（比湿度） 7、饱和度 8、湿空气的比体积 9、湿空气的焓 10、绝热饱和温度 11、干球温度与湿球温度
由pVmR得 T 到
（6）
（6）
（7 ）
(8)湿空气的比体积
（饱和湿空气的比体积）
(9)湿空气的焓
（潜热+显热)
⑽绝热饱和温度
t
' w
是在绝热的条件下对湿空气加入水分，并尽其 蒸发而使湿空气达到饱和状态时对应的温度。
为了达到出口饱和条件，需要一个长 的水槽或一个喷雾机构。
不去测量绝热饱和温度，而是测量湿球温度 t w 。
由于湿纱布上的水不断蒸发，紧贴湿球表面的空气达到饱和， 形成很薄的饱和湿空气层， 湿球温度既是湿纱布中水的温度，也是这一薄层饱和湿空气的温度。
h1 h2
在一般的通风空调 中忽略不计
利用干、湿球温度计的读数，可以计算出相对 湿度的值。
也可以通过干、湿球温度与湿空气相对湿度的 关系曲线，得到空气的相对湿度。
mma1ad21mmaad12 2ddm 31 a1mdda322ma2d3
ma1 h3 h2 d 3 d 2 ma2 h1 h3 d 1 d 3
h3 h2 h1h3
d3 d2 d1d3
d1
ma1
md3a3 h
d2 ma2
h3h2 h1h3 ma1
d3d2 d1d3
ma2
h1
h3
h2
如果空气温度为18℃，那么0.0153kg/m3 的水蒸 气含量就已经达到最大，即已是饱和空气。
但30 ℃时，其对应的饱和空气中的水蒸气含量为 0.0301kg/m3 ，此时，这种空气还有相当大的吸收 水分的能力，因此这种空气还是比较干燥的。
⑵相对湿度
0时，为干空气； 1时，为饱和空气； 0 1时,为未饱和空气。