焓湿图详解

h2
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湿空气的含湿图
二、露点温度及湿球温度 1、露点温度tl 是湿空气的一个重要状态参数。 定义 某状态下的未饱和空气，在含湿量不变的情况下将其冷却到 饱和状态（ Φ=100% ）时所对应的温度，称为该状态空气的露 点温度。 在h-d图上的确定方法 A tl Φ=100%
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Kg/Kg· 干空气或g/Kg· 干空气。 即： 式中 d=mq/mg mq、mg — 分别为水蒸气和干空气的质量，Kg。

含湿量可以确切地表示空气中实际含有的水蒸气量的多少。

空调中常用含湿量的变化来表示空气被加湿或减湿的程度。
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问题与讨论
湿空气的物理性质
含湿量与水蒸气分压的关系 将理想气状态方程：PgV=MgRgT ， PqV=MqRqT
Pg、 Pq —分别为湿空气、干空气、水蒸气压力，Pa ； Mg、Mq —分别为干空气及水蒸气的质量，Kg；
Rg、 Rq —分别为干空气及水蒸气的气体常数，
Rg=287J/Kg· K； Rq=461J/Kg· K
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湿空气的物理性质
注：大气压力随海拔高度的升高而降低，我国各主要城市冬、夏季的
大气压力值可从《采暖通风与 空气调节设计规范》中查得。
水蒸气分压力对空气性质的影响
水蒸气分压力的大小，反映了湿空气中水蒸气含量的多少。水蒸气含量越多，
其分压力也越大；
在一定温度条件下，一定量的空气中能够容纳水蒸气的数量是有限度的。湿空
气的温度越高，它允许的最大水蒸气含量也越大。当空气中水蒸气的含量超过最
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湿空气的含湿图
热湿比ε
又称为角系数，为湿空气的焓 变化与含湿量变化之比，即： ε=△h/△d=Q/W 若在h-d图上有1、2两状态点，
则由1至2的热湿比为
ε=（h2-h1）/(d2-d1) ε的大小及正负表示了湿空气状 态变化过程的方向和特征。
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1、1 湿空气的物理性质
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湿空气的物理性质
本节的主要内容
湿空气的组成
压力
密度 湿空气的基本状态参数 含湿量 相对湿度
比焓
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湿空气的物理性质
一、湿空气的组成
1、湿空气的定义 湿空气即为通常所说的“空气”或“大气”，是空气环境的主体及空气 调节的对象。 2、湿空气的组成 N2 干空气 O2 其它微量气体 含量较少，但其变化对湿空气的干燥及潮湿程度产生重 要影响，是空调中的重要调节对象，也可近似 看作理想 气体。
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成分较为稳定，可近似看作理想 气体。
水蒸气
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湿空气的物理性质
二、 湿空气的基本状态参数
湿空气的基本状态参数是表征湿空气性质的物理量，主要包括： 1、压力B 湿空气的压力即是所谓的大气压力，等于干空气的分压力与水蒸 气的分压力之和，即： B=Pg+Pq 式中 PgV=MgRgT ， PqV=MqRqT
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湿空气的含湿图
热湿比线的应用
在h-d图的右下方有以任意点为中心画出的不同数值 的ε线。 实际应用时，利用推平行线的方法，通过已知初状态点，作一条平行于给 定ε值的线，就可画出该空气状态变化的过程线。 若已知终了状态的任一参数值，就可在h-d 图上确定其终了状态点。
d1
d2
1 h1
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湿空气的含湿图
(3) 湿空气的减湿冷却过程（空气冷却器） 使空气和低于其露点温度的表面接触时，则部分水蒸气将 会在冷表面凝结，达到冷却减湿的目的（即冷却干燥） 该过 程为在h-d图上可表示为A→G。
A
Φ=100%
G
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湿空气的含湿图
(4) 湿空气的等焓加湿过程(绝热加湿) 利用循环水喷淋空气时，空气与水长时间接触，水及其表 面的饱和空气层的温度即等于该湿空气的湿球温度。 该过程为A→E，其ε= 0
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湿空气的含湿图
结露现象
若将某表面温度降低到周围空气的露点温度以下，周围空
气与该表面接触时，就将从未饱和空气变为饱和空气，进而又
达到过饱和状态，于是空气中的一部分水蒸气将会在冷表面上 凝结成水珠，这就是所谓的结露现象。

结露在空调中的应用
在空调技术中，利用结露这一现象，使被处理的空气流
补充章节1－湿空气的物理性质及焓湿图
建筑工程学院市政工程系
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湿空气的物理性质及焓湿图 一、本章的主要内容
主要讲述湿空气的物理性质、焓湿图及其应用 。
二、教学基本要求
了解湿空气的组成； 掌握湿空气的基本状态参数；
掌握湿空气的焓湿图及其应用；
湿球温度和露点温度在焓湿图上的表示。
之比来表示，即：
Φ≈d/db

相对湿度是空调中的一个重要参数，相对湿度的大小对人
体的舒适和健康、工业产品的质量都会产生较大的影响。
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6、比焓h
湿空气的物理性质
基本定义：指1Kg干空气的比焓和d/1000Kg水蒸气的比焓的总 和，单位KJ/Kg干空气，取0℃时空气的焓值为零，则 ： h=1.005t+(2501+1.86t)d/1000 意义 比焓是空调中的一个重要参数，用来计算在定压条件下对 湿空气加热或冷却时吸收或放出的热量。 影响因数 湿空气的比焓不是温度 t 的单值函数，而取决于温度和含 湿量两个因素。温度升高，焓值可以增加，也可以减少，取决 于含湿量的变化情况。
干湿球温度差它的大小与被测空气的相对湿度有关，空气越干燥
（Φ值越小），纱布上的水分蒸发越快，需要吸收的热量越多，湿 球温度下降越多，干湿球温差越大；反之，干湿球温差越小。
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湿空气的含湿图
干湿球温度在h-d图上的表示
当湿球纱布的水温达到空气的湿球温度时，湿球表面的饱和 空气层与周围空气之间的总换热量为零，因此可认为周围空气由 不饱和状态变为湿球表面的饱和空气状态这一变化过程，可近似 认为是等焓过程。 A 湿球温度与露点温度谁高？ ts t1
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湿空气的含湿图
湿球温度计的读数，既是湿纱布上水的读数，也是紧贴湿纱布的
饱和空气层的读数。
在一定的空气状态下，干湿球温度差值反映空气相对湿度大小。 当用干湿球温度计测量空气的温度时，由于湿球温包上水分蒸发
吸收热量的结果，使得湿球表面空气层的温度下降，因而湿球温度 计的读数一般总是低于干球温度计的读数，这两者之差即为干湿球 温度差。
湿空气中干空气的温度与水蒸气的温度相等；
wk.baidu.com湿空气温度的高低对人体的舒适感和某些生产过程的影响较大，
因此温度是衡量空气环境对人和生产是否合适的一个非常重要的
参数。
在空调中，通常采用摄氏温度t，有时也用绝对温度T，两者的
关系是T=273.15+t≈273+t
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3、密度ρs
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h
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湿空气的含湿图
例1：已知空气干球温度t=25℃，湿球温度ts=17 ℃ ，大气压力
B=101325Pa，试在h-d图上确定该空气的状态点。
h A t＝25 ts＝17 Φ=100%
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湿空气的含湿图
例2：已知空气干球温度t=25℃，相对湿度Φ=50% ，大气压力 B=101325Pa，试在h-d图上确定该空气的湿球温度。
代入含湿量定义式：
Pq 287 Pq d 0.622 B Pq M g M q Pg 461 Pg Mq M g Pq
可知：在一定的大气压力B下，d仅与Pq有关，Pq越大， d越大。
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5、相对湿度Φ
湿空气的物理性质
基本定义：指空气中的水蒸气分压力与同温度下饱和水蒸气 分压力之比。
h t=25 ℃
ts
Φ=50%
Φ=100%
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湿空气的含湿图
三、含湿图的应用 1、确定湿空气的状态参数
在给定大气压力B时，只要知道湿空气的任意两个独立状态参数，就 可在焓湿图上确定该空气的其余状态参数。 例：已知B=101325Pa，t=22℃，Φ=65%，试在h-d图上确定该空气的其 它状态参数。 P
大允许值时Pqb(t)，多余的水蒸气会以水珠形式析出，这就是结露现象，此时水蒸 气达到饱和状态，所对应的湿空气称为饱和湿空气。
由此可知，未饱和空气中，水蒸气含量没有达到最大允许值，它还具有吸收水
蒸气的能力。我们周围的大气通常都是未饱和空气。
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2、温度t
湿空气的物理性质
湿空气的温度是表示空气冷热程度的标尺。
利用热水、蒸汽、燃气、电阻丝、电热管等热源，通过热表面加热湿空气，
空气不与热媒直接接触，因此，处理过程中空气中的含湿量不变，而温度会升高。
该过程A→B, 其ε= +∞
B A Φ=100%
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湿空气的含湿图
(2) 湿空气的干式冷却过程（空气冷却器） 利用冷水或其他冷媒通过冷表面冷却湿空气，当冷表面温 度低于湿空气的干球温度而又高于其露点温度时，即发生这 一过程。 该过程中含湿量不变，温度降低，在h-d图上可表示 为A→C，其ε= -∞ A C Φ=100%
湿空气的物理性质
湿空气的密度等于干空气的密度与水蒸气的密度之和，即：
ρs=ρg+ρq
根据理想气体状态方程，则有： ρs=0.00384B/T-0.00134Pq/T 实际计算中，在标况下，可近似取ρ=1.2Kg/m3
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4、含湿量d
湿空气的物理性质
基本定义：指1Kg干空气所含有的水蒸气质量，单位为
A
E Φ=100%
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过低于其露点温度的表面冷却器，或用低于其露点温度的冷水 去喷淋被处理空气，从而可获得使被处理空气冷却减湿的处理 效果。
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2、湿球温度ts
湿空气的含湿图
是湿空气的一个状态参数，通常 用干湿球温度计测量。
干湿球温度计
如图所示：由两支完全相同的水 银（或酒精）温度计组成。其中一 支温度计的温包上包有脱脂细纱布， 纱布的末端浸入盛水容器中。这支 温度计称为湿球温度计，它所测得 的饱和空气温度就是湿球温度。另 一支为干球温度计，所测得的温度 为干球温度（大气温度或空气温 度）。
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1.2 湿空气的焓湿图
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湿空气的含湿图
本节的主要内容
含湿图的组成
湿球温度与露点温度
含湿图的应用
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湿空气的含湿图
一、焓湿图的组成
以比焓h—纵坐标，以含湿量d—横坐标，表示大气压力B一定时 湿空气各个参数之间的关系。包含五种线群：
qA
dA t=22℃ ts t1
Φ=65%
Φ=100%
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h
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湿空气的含湿图
2、表示湿空气状态的变化过程
空 调 系 统 典 型 湿 空 气 处 理 过 程
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冷冻水回
冷冻水供
回风
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湿空气的含湿图
空调系统典型湿空气状态的变化过程
(1) 湿空气的加热过程（空气加热器）
湿空气焓湿图
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湿空气的含湿图
电子含湿图
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湿空气的含湿图
独立状态参数
能够在h-d图上确定湿空气状态的参数。 在B一定的条件下，在h , d , t , Φ中，已知任意两个参数，则 湿空气状态就确定了，亦即在h-d图上有一确定的点，其余参数均 可由此点查出，因此，将这些参数称为独立参数。 但d与Pq不能确定一个空气状态点，故d 与Pq只能有一 个作为独立参数。? 注意： 湿空气状态的参数也可由计算程序计算。
即： Φ=Pq/Pqb 。
物理意义
Φ表示空气接近饱和的程度。Φ值小，说明空气干燥，远
离饱和状态，吸收水蒸气的能力强；Φ值大，则说明空气 潮湿，接近饱和状态，吸收水蒸气的能力弱。Φ=100%为饱
和空气， Φ=0则为干空气。
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湿空气的物理性质

相对湿度可近似用湿空气的含湿量与同温度下饱和含湿量
等焓线(为使图线不过密，两坐标轴间夹角为135℃) 等温线(干球温度线) 等相对湿度线Φ 水蒸气分压力线Pq 热湿比线
作用： 1.确定湿空气的状态参数； 2.表示湿空气的状态变化过程。
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湿空气的含湿图
等相对湿度线 等湿度线 (水蒸气分压力线)
等干球温度线 等焓线 热湿比