空气线图
高三复习资料:冷热不均引起大气运动——热力环流、风和等压线图
冷热不均引起大气运动一、热力环流大气中热量和水汽的输送,以及各种天气变化,都是通过大气运动来实现的。
大气运动的能量来源于太阳辐射。
太阳辐射的纬度分布不均,造成高低纬度间的热量差异,这是引起大气运动的根本原因。
由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为热力环流。
它是大气运动最简单的形式。
1、热力环流的形成过程地面冷热不均→空气的上升或下沉→同一水平面上的气压差异→大气的水平运动。
具体如下图所示:2、热力环流中需要注意的点(1)近地面冷热与气流垂直运动的关系:近地面热,气流上升;近地面冷,气流下沉。
(2)近地面与高空的气压高低的关系:近地面气压值总是大于高空的气压值,气压状况相反。
(3)近地面的气压高低与近地面冷热的关系:近地面热,形成低压;近地面冷,形成高压。
(4)气流的水平运动流向的特征:同一水平面,气流总是从高压流向低压。
二、等压面1、等压面的定义等压面是空间气压相等的各点所组成的面。
一般情况,由于同一高度,各地气压不相等,等压面在空间不是平面,而是像地形一样起伏不平。
如下图:2、判断气压的大小(1)由于大气密度随高度增加而降低,不同高度的大气所承担的空气柱高度不同,导致在垂直方向上随着高度增加气压降低。
如图,A P >C P ,B P >D P 。
(2)因地面冷热不均,导致同一水平面上出现气压差异,进而等压面发生弯曲;同一水平面上,等压面上凸处气压高,下凹处气压低。
等压面高低起伏与气压关系可以用“凸高凹低”来记忆,如图,C P >D P ,B P >A P 。
(3)同一垂直方向上,近地面和高空的气压类型相反,若近地面为高压,则高空为低压。
(4)同一等压面上,两个点的气压值相等。
三、常见的热力环流热力环流是一种常见的自然现象。
在一定条件下,地表的冷、热差异会产生环流。
例如,在陆地与海洋之间、城市与郊区之间都可能形成热力环流。
1、海陆风(1)成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键。
大气分层示意图
大气分层示意图大气分层按照大气在垂直方向的各种特性,将大气分成若干层次。
按大气温度随高度分布的特征,可把大气分成对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。
按大气各组成成分的混和状况,可把大气分为均匀层和非均匀层。
按大气电离状况,可分为电离层和非电离层。
按大气的光化反应,可分为臭氧层。
按大气运动受地磁场控制情况,可分有磁层。
地球大气按其基本特性可分为若干层,但按不同的特性有不同的分层方法。
常见的分层方法有:自地球表面向上,随高度的增加空气愈来俞稀薄。
大气的上界可延伸到2000~3000公里的高度。
在垂直方向上,大气的物理性质有明显的差异。
根据气温的垂直分布、大气扰动程度、电离现象等特征,一般将大气分为五层对流层、平流层、中间层、热层和外层(又称外逸层或逃逸层)。
接近地面、对流运动最显著的大气区域为对流层,对流层上界称对流层顶,在赤道地区高度约17~18千米,在极地约8千米;从对流层顶至约50千米的大气层称平流层,平流层内大气多作水平运动,对流十分微弱,臭氧层即位于这一区域内;中间层又称中层,是从平流层顶至约80千米的大气区域;热层是中间层顶至300~500千米的大气层;热层顶以上的大气层称外层大气。
1 对流层(troposphere)对流层是大气的最下层。
它的高度因纬度和季节而异。
就纬度而言,低纬度平均为17~18公里;中纬度平均为10~12公里;高纬度仅8~9公里。
就季节而言,对流层上界的高度,夏季大于冬季,例如南京夏季对流层厚度可达17公里,冬季只有11公里。
对流层集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水汽,它具有以下三个基本特征:(1)气温随高度的增加而递减,平均每升高100米,气温降低0.65℃。
其原因是太阳辐射首先主要加热地面,再由地面把热量传给大气,因而愈近地面的空气受热愈多,气温愈高,远离地面则气温逐渐降低。
(2)空气有强烈的对流运动。
地面性质不同,因而受热不均。
暖的地方空气受热膨胀而上升,冷的地方空气冷缩而下降,从而产生空气对流运动。
空气线图分析及推演(一)
空氣線圖(Psychrometric Chart)分析及推演壹、空氣性質及相關公式一、濕空氣(Wet)AIR=乾空氣Dry Air+水蒸氣Water VaporP=P a+P vm=m a+m v二、空氣線圖(Psychrometric Chart)~討論空氣中含有不同質量水氣時隻性質(濕空氣性質)1.乾球溫度(℃DB):一般溫度計所測試得到之溫度。
(計算顯熱量用)2.濕球溫度(℃WB):一般溫度計之感溫球包紮濕砂布,在5m/s之氣流下所測試得到之溫度。
3.露點溫度(℃DP):空氣受冷卻後(等壓冷卻),水蒸氣開始凝結成水滴之溫度。
即為對應於蒸氣壓P v之飽和溫度。
4.相對濕度ψ(%RH):同溫下,空氣中實際所含水分( m v)與所含最大飽和水分( m s)之比。
ψ=( m v)/ ( m s)=( P v)/ ( P s);at Temp Constan5.濕度比ω或絕對濕度X(Kg/Kg’):空氣中實際所含水分( m v)與單位乾空之量( m a)之比。
(計算潛熱量用)ω=0.622 (P v)/ (P a)=0.622 (P v)/ (P-P v)6.焓h(Kcal/hr):空氣熱能之單位(計算全熱量用),焓值根據一定基準面,乾空氣的零值系選擇0℃的空氣,水蒸氣的零值系選擇0℃的飽和液態水,即與蒸氣表所用的基準面相同。
h=C p×T+ω×h v7.比容υ(m3/Kg’):用理想氣體方程式計算比容。
8.顯熱比SHF(Sensible Heat Factor):顯熱(Hs)與全熱(H t)之比。
Reference Point:78℉、50%RH或80℉、50%RHSHF=(Hs)/ (H t)=(Hs)/ (H L+ Hs)三、理想氣體Ideal Gas LawP a:Kpa υ:m3/Kg’=(V體積/ m a空氣質量) T:°KR:氣體常數(KJ/Kg-°K)=R v(萬用氣體8.134) / M(分子量)四、練習題目空調區域容積:6×4×4m,室溫38℃DB,大氣壓力101KPa,相對溼度70%RH,求室內濕度比ω、露點溫度(℃DP)、空氣質量m a、水氣質量m V。
巧析焓湿图
❶定义焓湿图:表示空气各参数之间关系的线图。
焓湿图就像一本字典,你可以根据拼音(某一参数)查字(空气其他参数)。
❷空气的部分参数干球温度(℃):简称温度,就是平常用温度计量的温度。
含湿量(g/kg):湿空气中与一千克干空气同时并存的水蒸气的质量。
通常的空气中都有水蒸气,所以是湿的。
湿空气可以分为干空气和水蒸气。
相对湿度:相同温度下,空气中水汽压与饱和水汽压的百分比。
一立方干空气可以“喝”10g水,现在只“喝”了5g,那相对湿度就是50%。
焓(kj/kg):一千克的物质含多少千焦能量。
可简单理解为广义的内能,就是空气含多少能量。
热湿比:焓的变化(△h)和含湿量的变化(△d)的比值。
热量和含湿量两者的变化值的比值。
❸等值线等温线:线上的温度相同。
它的平行线也都是等温线。
同样的温度,空气的含湿量越大,相对湿度和焓值越大。
(非水平)等焓线:线上的焓值相同。
它的平行线也都是等焓线。
同样的焓值,空气温度上升,含湿量在下降。
等湿度线:线上的湿度相同。
它的平行线也都是等湿度线。
同样的含湿量,空气温度越低,焓值(能量)越低。
等相对湿度线:线上的相对湿度相同。
它的平行线也都是等相对湿度线。
同样的相对湿度,空气温度越高,焓值(能量)越高。
❹【小应用】露点温度:空气中的水蒸气变为露珠时候的温度。
图2中A点的温度35℃,相对湿度100%、焓值130kj/kg,含湿量36.6g/kg。
这时如果温度下降到30℃,含湿量和气压不变。
A点就到了B点(虚拟点)的状态。
这时的相对湿度大于100%,多余的水就会从气态凝结成水珠,直到相对湿度小于或等于100%。
到这里你应该能够看懂焓湿图了,下面来再试牛刀。
❺【大应用】举例说明:冬夏空调使用和焓湿图对应变化。
A点:正常夏天没有开空调的房间,温度:30℃,相对湿度:60%,含湿量:13.6g/kg。
A → C(夏天家用空调降温线)含湿量变小:房间中人和物“吐”出的水蒸气<空调外机排水焓值减少:房中人和物散发的热量<空调的制冷量如果房间太大或开着窗,上面可能就是大于,房间就冷不起来。
三圈环流示意图
1、全球性的有规律的大气运动,通称为大气环流
大气环流的成因:高低纬度间因太阳辐射 而产生的热量差异
大气环流 的意义:
1、调节热量和水汽分布
2、对气候和天气有重要影响
北半引球起大低气纬运环动流的偏因立向素体力是。图:假高设低地纬表间均热匀量。不均,地转
高空北上气流 右偏成西南风
2、不同气压带、风带---不同气候。
(学生阅读P39案例)
3、气压带、风带—气候形成—重要因素。
4、气候的形成:是太阳辐射、大气环流、海陆分布、 地形、洋流等因素综合影响的结果。
活动 P39
图2.16 世界气候类型的分布
5、热带雨林气候 ——单一气压带影响形成的气候类型
▪分布:赤道及其南北两侧 ▪特点:全年高温多雨 ▪成因:终年受赤道低压带控制,盛行上升气流
到北纬30度上空偏转 成西风,气流无法北 上在此堆积
南风
北纬30度形成高压 近地面气流右 偏成东北风
赤道 赤道受热,空气膨胀上 升,近地面形成低压
被 迫 下 沉
北纬30度
三 圈 环2.假两个设:因①素地:极球热锋力表地高面转低性偏纬质向之均力间匀。的②受太热阳不直均射(赤)道;
流
高纬环流
10
5
极地高压带
2、全球的气压带和风带
⑴、全球气压带和风带的分布
极地高压带
极地东风
副极地低压带
盛
行
西
风
副热带高压带
东北信 风
赤道低压带
东
南
信
风
副热带高压带
盛行
西
风
副极地低压带
极地东风
极地高压带
条件3 :
考虑地球公转
空气线图课件
1.干球温度 T:即为用温度计测得的空气温度,称其为干球温度。
是为了与后述的湿球温度相区别。
2.湿球温度 T :将温度计的温泡扎上润湿的纱布,并w将纱布的下端浸于充水容器中,就成为湿球温度计了。
将湿球温度计置于通风处,使空气不断流通,此时该温度计读数为湿球温度。
3.露点温度 T :指空气在水汽含量温和压都不改变的d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。
4.绝对湿度 Z(absolute humidity):定义是每立方米空气中实际所含的水蒸气的分量,单位为 g/m3。
饱和绝对湿度:指 1m3 空气中实际所含的水蒸气最大限度的分量。
5.相对湿度Ф (relative humidity) :指空气实际的水蒸气分压力与同温度下饱和状态空气水蒸气分压力之比。
6.含湿量 d:每公斤干空气所含有的水蒸气量 g/kg 干空气含湿量不是以 1kg 湿空气为计算的基准,而是以1kg 干空气作为计算的基准的。
7.焓 i:定义为:该物质的体积、压力的乘积与内能的总和。
对近似定压过程,可直接用湿空气的焓变化度量空气的热量变化。
8.比容(V):定义是密度的倒数,即是每千克的空气中所含空气的体积。
9.潜热(Latent Heat) :潜的意思就是温度计测量不出来温度的变化 ,也就是物体的热能变了,但是温度并没有变化,比如 0 度的水凝结成 0 度的冰需要散发出一定的能量,但是温度还是 0 度,还有 100 度的水汽化成 100 度的蒸汽也是。
10.显热(Sensible Heat):这种能量的变化温度计可以感测出来有温度的变化 ,最简单的即是天气的变化。
11.热湿比ε:热湿比定义为湿空气焓的变化与湿量的比,用公式表示: ε=Δi/Δd。
单位是 j/g 或者Kj/kg,热湿比有正有负,可以代表湿空气状态变化的方向。
已知 B=101325Pa,湿空气初参数为TA=20℃,Φa=60%,当增加 10000KJ/H 的热量和 2KG/H 的湿量后,温度TB=28℃,求湿空气的终状态。
Tln图解修订版
T l n图解Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998T-ln-p图T-ln-p图是一种用来判断测站大气层结稳定度、预报强对流天气的重要工具,是常用的一种辅助天气图。
它是根据干空气绝热方程和湿空气绝热方程制作的图表,也称绝热图或热力学图。
T-ln-p图是一种用来判断测站大气层结稳定度、预报强对流天气的重要工具,是常用的一种辅助天气图。
它是根据干空气绝热方程和湿空气绝热方程制作的图表,也称绝热图或热力学图。
图为MICAPS平台上显示的一张图,图上有等压线(纵坐标)、等温线(横坐标)、干绝热线(即等位温线,表示未饱和空气在绝热上升和下降过程中状态的变化曲线)、湿绝热线(即假相当位温线,表示饱和空气在绝热上升和下降过程中状态的变化曲线)和等饱和比湿线(即饱和空气比湿的等值线)。
稳定度及判据薄气层的稳定判断在实际大气中,γ>γd的绝对不稳定情况很少,只有在晴朗的白天近地面气层才可出现;γ<γm的绝对稳定层结通常出现在晴朗的夜间;大多数情况为条件不稳定层结。
利用T-ln-p图可分析气象站上空大气稳定度状况或计算表征大气温、湿特性的各种物理量。
大气稳定度有静力稳定度和动力稳定度,这里讨论的是静力稳定度,它是表示大气层结对气块能否产生对流的一种潜在能力的量度。
通常采用“气块法”比较绝热上升和下降过程中气块温度递减率与环境大气温度递减率,来判断薄气层的稳定度,分为绝对稳定、绝对不稳定以及条件不稳定三种类型。
在T-ln-p图上比较层结曲线(斜率γ)、干绝热线(斜率γd=℃/100m)和湿绝热线(斜率γm)的倾斜程度即可。
由于γd>γm,故:⑴当γ>γd时,干空气和湿空气均为不稳定,称为绝对不稳定;⑵当γ<γm时,干空气和湿空气均为稳定,称为绝对稳定;⑶当γm<γ<γd时,对干空气是稳定的,对湿空气为不稳定,称其为条件不稳定。
(薄气层)整层大气稳定度判断当气层比较厚,或要考虑整层大气的稳定度时,由于γ不是常数,不适用上述判据。
大气的水平运动和等压线图判读04 ppt课件[1]
风向 地转偏向力
8
风向形成的三种情况之二: 受水平气压梯度力和
地转偏向力共同影响
(hPa)
北半球高空中的风向
1002
1004
1006
1008
1010
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气压梯度力 地转偏向力
风向
▲风向:与等压线平行. 9
(3).近地面风
①受力情况:
气压梯度力
风向 (低)
三力:水平气压梯度力+地 转偏向力+近地面摩擦力
线之间成一
(3)此图是_______南____(南或北)半球
夹角
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12
③
② ④
① 995 990 985 980
读等压线分布图回答:
1.图中①②③④代表风向 的是____②___,表示水平气
压梯度的是______①_,代表
地转偏向力的是_________,
代③表摩擦力的是________.
2.此图表④示
半球.
南
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13
例题2:图1示意某一等高面。M、N为等压线,其气压值分别为PM、 PN,M、N之间的气压梯度相同。①~⑧是只考虑水平受力,不计 空气垂直运动时,O点空气运动的可能方向。回答1~3题。
1.若此图表示北半球,PM>PN,则O点风向为
A.⑥或⑦ B.②或⑥
A
C.④或⑧
D.③或④
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14
2.若此图表示高空等高面,PM<PN,则O点风向为 A.③或④ B.②或⑧ C.③或⑦ D.⑥或⑦
C
3.近地面,空气作水平运动时,所受摩擦力与地转偏向力的
全力方向
D
A.与空气运动方向成180°角
最全T-ln-p图解
1.1。
3 T—ln-p图T-ln—p图是一种用来判断测站大气层结稳定度、预报强对流天气的重要工具,是常用的一种辅助天气图。
它是根据干空气绝热方程和湿空气绝热方程制作的图表,也称绝热图或热力学图.T—ln—p图是一种用来判断测站大气层结稳定度、预报强对流天气的重要工具,是常用的一种辅助天气图。
它是根据干空气绝热方程和湿空气绝热方程制作的图表,也称绝热图或热力学图。
图1.6为MICAPS平台上显示的一张图,图上有等压线(纵坐标)、等温线(横坐标)、干绝热线(即等位温线,表示未饱和空气在绝热上升和下降过程中状态的变化曲线)、湿绝热线(即假相当位温线,表示饱和空气在绝热上升和下降过程中状态的变化曲线)和等饱和比湿线(即饱和空气比湿的等值线)。
1.1.3.1 稳定度及判据薄气层的稳定判断在实际大气中,γ>γd的绝对不稳定情况很少,只有在晴朗的白天近地面气层才可出现;γ<γm的绝对稳定层结通常出现在晴朗的夜间;大多数情况为条件不稳定层结.利用T—ln-p图可分析气象站上空大气稳定度状况或计算表征大气温、湿特性的各种物理量.大气稳定度有静力稳定度和动力稳定度,这里讨论的是静力稳定度,它是表示大气层结对气块能否产生对流的一种潜在能力的量度。
通常采用“气块法”比较绝热上升和下降过程中气块温度递减率与环境大气温度递减率,来判断薄气层的稳定度,分为绝对稳定、绝对不稳定以及条件不稳定三种类型。
在T—ln-p图上比较层结曲线(斜率γ)、干绝热线(斜率γd=0。
98℃/100m)和湿绝热线(斜率γm)的倾斜程度即可。
由于γd>γm,故: ⑴当γ>γd时,干空气和湿空气均为不稳定,称为绝对不稳定;⑵当γ<γm时,干空气和湿空气均为稳定,称为绝对稳定;⑶当γm<γ<γd时,对干空气是稳定的,对湿空气为不稳定,称其为条件不稳定。
(薄气层)整层大气稳定度判断当气层比较厚,或要考虑整层大气的稳定度时,由于γ不是常数,不适用上述判据.而是根据不稳定能量的正负和大小,判断厚气层的稳定度,分为绝对不稳定、绝对稳定和潜在(真潜和假潜)不稳定。
第十二章空气线图及其应用
第十二章空氣線圖及其應用12-1空氣線圖之特性與結構一、空氣線圖之特性空氣線圖(Psychrometric Chart)僅用在定壓之情況下,以大氣之熱力性質所繪製,所以又稱濕空氣線圖。
二、空氣線圖之結構依據ASHRAE之分類,將空氣線圖分成低溫(-40˚F ~50˚F)常溫(32˚F ~120˚F)及高溫(60˚F ~250˚F)三種圖,在空調工程應用上以常溫空氣線圖居多。
1.乾球溫度(DB)水平軸刻度為乾球溫度(Dry Bulb Temperature)標示值,而垂直線即為等乾球溫度線。
2.濕球溫度(WB)Wet Bulb Temperature:係將一般溫度計之感溫球包上濕紗布,利用水蒸發吸熱之原理所測得之溫度,未飽和時DB>WB,飽和時DB=WB。
3.相對濕度(RH)Relative Humidity,常以%表示。
4.露點溫度(DP)Dew Point Temperature 為空氣冷卻至水蒸氣開時凝結時之溫度。
5.飽和線(Saturated Line)相對濕度100%之特性曲線,在此狀況下DB=WB=DP。
6.焓(H)Enthalpy7.比容積(v)V olume為每單位重量乾空氣中所含的體積,單位為m³/kg。
8.比濕度(ω)Specific Humidity單位為kg/kg或Gr/lb或g/kg,在英制中 1 Grains=1/7000 lb。
9. 顯熱比(SHF)SHF=SH/(SH+LH)10.焓的減少修正線一般在應用上,把焓線與等濕球溫度線視為同一條線。
11.焓的增加修正線O為準原點,又稱參考點;在公制空氣線圖上之位置為25℃DB、50% RH;英制空氣線圖上之位置為80˚FDB、50%RH;SI制空氣線圖上之位置為24℃DB、50%RH。
三、空氣線圖之使用只要知道空氣之兩個獨立性質,即可在空氣線圖上查出其它的熱力性質。
【例1】已知室內空氣條件為26℃DB,20℃WB,求此狀況下之(1)RH(2)ω(3)H(4)DPSOL:SI制【例2】已知室外空氣條件為30℃DB,80%RH,求該狀態下(1)WB (2)ω(3)H(4)DP【例3】已知室內條件為24℃DB,50%RH,求該狀態下(1)WB(2)ω(3)H(4)DP12-2 空氣線圖之八種應用變化一、純減熱過程空氣經過冷卻盤管,僅顯熱被吸收,無水分被凝結出來,DP、ω不變,DB、WB、H下降,RH增加。
最全T-ln-p图解
T-ln-p图是一种用来判断测站大气层结稳定度、预报强对流天气的重要工具,是常用的一种辅助天气图。
它是根据干空气绝热方程和湿空气绝热方程制作的图表,也称绝热图或热力学图。
T-ln-p图是一种用来判断测站大气层结稳定度、预报强对流天气的重要工具,是常用的一种辅助天气图。
它是根据干空气绝热方程和湿空气绝热方程制作的图表,也称绝热图或热力学图。
图1.6为MICAPS平台上显示的一张图,图上有等压线(纵坐标)、等温线(横坐标)、干绝热线(即等位温线,表示未饱和空气在绝热上升和下降过程中状态的变化曲线)、湿绝热线(即假相当位温线,表示饱和空气在绝热上升和下降过程中状态的变化曲线)和等饱和比湿线(即饱和空气比湿的等值线)。
薄气层的稳定判断在实际大气中,γ>γd的绝对不稳定情况很少,只有在晴朗的白天近地面气层才可出现;γ<γm的绝对稳定层结通常出现在晴朗的夜间;大多数情况为条件不稳定层结。
利用T-ln-p图可分析气象站上空大气稳定度状况或计算表征大气温、湿特性的各种物理量。
大气稳定度有静力稳定度和动力稳定度,这里讨论的是静力稳定度,它是表示大气层结对气块能否产生对流的一种潜在能力的量度。
通常采用“气块法”比较绝热上升和下降过程中气块温度递减率与环境大气温度递减率,来判断薄气层的稳定度,分为绝对稳定、绝对不稳定以及条件不稳定三种类型。
在T-ln-p图上比较层结曲线(斜率γ)、干绝热线(斜率γd=0.98℃/100m)和湿绝热线(斜率γm)的倾斜程度即可。
由于γd>γm,故:⑴当γ>γd时,干空气和湿空气均为不稳定,称为绝对不稳定;⑵当γ<γm时,干空气和湿空气均为稳定,称为绝对稳定;⑶当γm<γ<γd时,对干空气是稳定的,对湿空气为不稳定,称其为条件不稳定。
(薄气层)整层大气稳定度判断当气层比较厚,或要考虑整层大气的稳定度时,由于γ不是常数,不适用上述判据。
而是根据不稳定能量的正负和大小,判断厚气层的稳定度,分为绝对不稳定、绝对稳定和潜在(真潜和假潜)不稳定。
湿空气线图(1)
多尔顿的分压法则和状态方程式 A、多尔顿分压法则 气体混合状态下,只要没有发生化学变化,混合后的全压与各自气体单独时的 分压之和相等。假设各自气体的压力分别为P1、P2、P3 ……,在一定温度下将其 混合,并保持体积相等,混合后的全压P= P1+P2+P3……。这就是多尔顿分压法则, 套用到湿空气中即为: 全压 = 干空气压力 + 水蒸气压力 B、状态方程式 决定气体状态的物理量——状态量(压力P、体积V、温度T等),只有确定了两 个要素就可以决定其他的值。表现P、V、T相互关系的状态方程式中含有许多要素。 针对以空气调节为对象的温度、压力下的空气以及成分,下列理想气体的状态方程 式在实际应用方面具备足够的精度。 PV = mRT 该方程式也被称为波义耳查理方程式。R为气体常数KJ/(kg・K),是气体固有的值。 代表性的气体常数见表1.2。m是气体的质量kg。
(二)空气的组成
有许多混合物质浮游空气中。局部来讲,特殊气体较多,但广泛意义上空气是 具备固定组成的气体。除掉水蒸气,前面所述的均一圈内的成分也是一定的。 空气的主要成分有:氮气N2、氧气O2、氩气Ar、二氧化碳CO2,另外还包含氖Ne、 氦He、氪Kr等。 由于空气中所含的水蒸汽量根据温度变化而变化,不含水蒸气的空气称为干空 气,含水蒸气的称为湿空气。以干空气为基准进行考虑比较简便。表1.1为干空气的 组成。 占绝大部分的氮气是无色、无味、无臭、无毒的气体,也有无色液体和无色结 晶体。常温下没有活性,燃烧和呼吸时可发挥氧气稀释剂的作用。 氧气是无色、无臭的气体。氧气O2每个分子带两个原子,臭氧O3每个分子带三 个原子。 大气和空气 大气是包裹地球整体的气体的总称,空气是指和人类生活环境密切相关的气体。 各种表述:大气压、大气污染、大气圈等给人一种规模很大的感觉。空气压、空气 压缩机、排气装置、空气枪、空气枕、空气传染等,是身边可以实际获得的实物。
空气调节基础知识讲解
(雾)蒸发时,必须从空气中吸收必要的汽化潜热,此时空气的干球温度降低,但空气的总
h(或是i )
相对湿度100%线,也称作饱和线,在这个线的上方,则空气中的水蒸
变成雾浮在空气中,或是变成水从空气中析
相对湿度的记号?
露点温度在饱和线(相对湿度100%线)上,该位置是饱和线与湿球温度线
数值也与湿球温度相同。当数值不易读取时,也可采用干球温度线与饱和线交点处
露点温度在饱和线(相对湿度100%线)上,该位置是饱和线与湿球温度线的
数值也与湿球温度相同。当数值不易读取时,也可采用干球温度线与饱和线交点处的
空气的性质............................................ 6
空气的湿度............................................ 6
线图(空气线图) .......................................... 8
次
空气的特性
在学习空气调节前,了解空气的性质是很重要的。
平常,我们不太感觉到空气的存在,其实空气也有重量、体积,它是由各种分
空气的性质
大致来讲,空气中氮(N2)的含量有78%,其余21%是氧(O2)。还有其他的
水蒸汽是重要的成分。从空气中除去水蒸汽后的空气,叫做“干空气”
(单位:kW),表示的是空
与加湿无关。另外,若选择直接水喷雾式作为加湿装置,考虑到水汽化
蒸发)时的潜热为2.5MJ/kg,特别要注意空调器的制热能力。
作为直接测量湿度(%)仪器,有各种湿度计;间接测量湿度的仪器,有干湿球温
通过干球、湿球的温度可以求知绝对湿度、相对湿度及其他各种空气的特性值。
湿空气的Ix图
加热前空气的
状态参数为t0、 0、x0、I0
加热后空气的 状态参数为t1、 1、x1、I1
例6-3 将t0=20C, 0=60%的空气经加热器加热预热到t1=95C。 试用I-x图求:(1)空气进加热器前的湿含量(x0) ,热含量(I0); (2) 空气加热器后的状态参数及从加热器中获得的热量。
解:将附录十一中的相关数据提取出来,在下图中表示。
气)/mm,则线段Ox1代表的湿含量值为x=
C
Rx|Ox1| (kg水汽/kg干空气)。
B
O
C
x
2、等热含量线(等I线)
x1 x2
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。
3、等干球温度线(等t线或简称等温线)
根据式(6-10),湿空气的热含量为
I ca t (cw t 2490 )x
当温度一定时,ca和cw都是定值,热含量I只是湿含量x的一次 函数,故等干球温度线是一簇直线,截距为cat,斜率为cwt+2490。
A
等x线2
B
A B
等干球温度线——等t线
C 等I线1 B
C B
等湿球温度线(绝热饱和 线)——等twb线
O
C x1 x2 等I线2
x
O
C x1 x2
x
等相对湿度线——等线
水蒸气分压线
x1
x2 x
1、等湿含量线(等x线)
I
等湿含量线是一簇平行于纵轴的直线。 A
空气线图认识与算法
空氣線圖認識與算法☆ 空氣線圖畫法:1. 量測室內出入風口:乾球DB 、濕球WB 、相對溼度%RH ,可劃出蒸發效果焓h1、h2。
2. 量測室外出入風口:乾球DB 、濕球WB 、相對溼度%RH ,可劃出冷凝效果焓h3、h4。
3. 各劃出比容積(υ)、比溼度(ω)。
☆空氣線圖認識:1. 乾球溫度(DB):單位℃,一般溫度計所量測的值2. 濕球溫度(WB):單位℃,溫度計包濕紗布的值。
(比乾球溫度低)3. 相對溼度(RH):單位%,水與空氣的溼度百分比4. 露點溫度(DP):單位℃,空氣冷卻至水蒸氣開始凝結的溫度5. 飽和線:相對溼度100%的曲線,空氣溫度性質為DB=WB6. 焓(H)7. 比容積(v)密度(ρ)8. 比溼度(ω) 9. 顯熱比SHF(Sensible Heat Factor),空氣顯熱與總熱的比值10. 焓的減少修正數11. 焓的增加修正數12. 準原點:稱為參考點;RHCDB SI RH FDB RH CDB %5024%5080%5025及制位置為;及英制位置為;及公制位置為︒︒︒☆ 空氣線圖數值取得:一、出風口:1.出風口有效面積(Aout):()2)(9.0)()(m m m 有效面積出風口有效面積寬高=⨯⨯η2.出風口平均風速(Vout)3.出風口風量(Qout)()Qout hr s Vout Aout =⨯⨯3600 二、回風口1.回風口有效面積(Ain):()2)(9.0)()(m m m 有效面積回風口有效面積寬高=⨯⨯η2.回風口平均風速(Vin)3.回風口平均風量(Qin)()Qin hr s Vin Ain=⨯⨯3600。
空气线图简介
空气调节之概念
❖ 夏季的空调主要是冷却和除湿的作用 ❖ 冬季的空调主要是加热和加湿的作用 ❖ 气流的控制,是以送风机来达其目的的 ❖ 尘埃的控制,是在空气的回风处装设过滤器
保健用空气调节
❖ 保健用空调又称为舒适用空气调节,调节的 方法有:冷却、加热、除湿、加湿和空气循 环等。一般的商店、百货公司、住宅等均属
尺度线以此点为基准,以决定过程线之斜度 注:以上已知任两项,其他数值均可在线图上求出
空气线图
参考点DB27, RH50%
空气线图的使用方法
❖ 进入调节器具之风称:进风 ❖ 离开调节器具之风称:离风 ❖ 绕过调节器具之风称:旁路风 ❖ 经风扇鼓动在风管中行进之风称:送风 ❖ 离开出风口吹入室内之风称:供风 ❖ 自室内回至调节器具前之风称:回风 ❖ 外气进至调节器具前之风称:外气 ❖ 外气与回风混合之风称:混合风 ❖ 离风与旁路风混合之风亦称:混合风
❖ 湿空气线图一般简称为空气线图,包含如下 空气特性:
① 干球温度db:是用一般标准温度计所测量的 空气温度
② 湿球温度wb:是在标准温度计的感温球上包 上一层湿润的纱布,放在快速流动的气流中 所(5m/s~10m/s)测量的温度,水在空气中自 由蒸发时所测得温度。
空气线图的使用方法
③露点温度dp:当空气被冷却时所含水汽要开 始凝结的温度。
❖ 换气量指自室外吸取的新鲜空气量,不同的 场所需求的换气量也不同
❖ 有效温度ET指人体实际感觉冷热的程度。这 个温度与温度计测量的温度是不一样的。ET 与温度、风速及相对湿度是相关的
工业用空气调节
❖ 工业用空气调节是为了生产制品或保存物品, 故其室内的温湿度等一定要控制在物品最适 宜的条件下。但是工厂内是有工作者在作业 的,所以室内条件,也要控制在接近工作者 感到舒适的条件下。
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空气线图
术语与概念:
1、干球温度T:即为用温度计测得的空气温度,称其为干球温度。
就是为了与后述的湿球温度相区别。
2、湿球温度T w:将温度计的温泡扎上润湿的纱布,并将纱布的下端浸于充水容器中,就成为湿球温度计了。
将湿球温度计置于通风处,使空气不断流通,此时该温度计读数为湿球温度。
3、露点温度T d:指空气在水汽含量与气压都不改变的条件下,冷却到饱与时的温度,形象地说,就就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。
4、绝对湿度Z(absolute humidity):定义就是每立方米空气中实际所含的水蒸气的重量,单位为g/m3。
饱与绝对湿度:指1m3空气中实际所含的水蒸气最大限度的重量。
5、相对湿度Ф(relative humidity):指空气实际的水蒸气分压力与同温度下饱与状态空气水蒸气分压力之比。
6、含湿量d:每公斤干空气所含有的水蒸气量g/kg干
是以1kg干空气作为计算的基准的。
7、焓i:定义为:该物质的体积、压力的乘积与内能的总与。
对近似定压过程,可直接用湿空气的焓变化度量空气的热量变化。
8、比容(V):定义就是密度的倒数,即就是每千克的空气中所含空气的体积。
9、潜热(Latent Heat):潜的意思就就是温度计测量不出来温度的变化,也就就是物体的热能变了,但就是温度并没有变化,比如0度的水凝结成0度的冰需要散发出一定的能量,但就是温度还就是0度,还有100度的水汽化成100度的蒸汽也就是。
10、显热(Sensible Heat):这种能量的变化温度计可以感测出来有温度的变化,最简单的即就是天气的变化。
11、热湿比ε:热湿比定义为湿空气焓的变化与湿量的比,用公式表示:ε=Δi/Δd。
单位就是j/g或者Kj/kg,热湿比有正有负,可以代表湿空气状态变化的方向。
利用热湿比求空气状态举例:
已知B=101325Pa,湿空气初参数为TA=20℃,Φa=60%,当增加10000KJ/H的热量与2KG/H的湿量后,温度TB=28℃,求湿空气的终状态。
解:在B=101325Pa的i-d图上。
据TA=20℃,Φa=60%找到空气状态A,求热湿比:Σ=+Q/+W=10000/2=5000过点A作与等值线Σ=5000的平行线,即为A状态变化
状态B,由B点可查出Φb=51%,dB=12g/kg,iB=59KJ/kg。
MAU预冷过程计算:
风量:700CMM进风温度:35℃DB
出风温度:19、5℃DB
焓:40、5KJ/KG,冰水:7℃—12℃
风制冷能力:P=Qv、ρ、h
=Q、1、2kg/m3、h(kj/kg)=11、6、1、2kg/m3、40、5(kj/kg)=563、76(kw)
水制冷能力:P水=P风=4、19kj/kg、Qv、ρ、t
MAU 再冷过程计算:
风量:700CMM 进风温度:19、5℃DB
出风温度:13℃DB
焓:20KJ/KG 冰水:7℃-12℃
风制冷能力:P=Q v、ρ、△h=Q、1、2kg/m3、h(kj/kg) =11、6、1、2kg/m3、20(kj/kg)=278、4(kw)
水制冷能力:P水=P风=4、19kj/kg、Qv、ρ、t
Q v=P风/(4、19、ρ、t)=278、4/(4、19、5)=13、2LPS 夏季加热计算:
从空气曲线图上可瞧出:
风量:700CMM 进风温度:13℃DB
出风温度:22℃DB 焓:10KJ/KG
热水:120℃—95℃
热负荷:P=Q v、ρ、△h
=11、6*1、2kg/m3、10(kj/kg)
=139、2(kw)=119712kcal/hr
P蒸汽=P风=m△h
M=P蒸汽/△h
=119712kcal/hr/646、35kcal/kg=185、2kg/hr
从空气曲线图上可瞧出:
风量:700CMM 进风温度:6℃DB
出风温度:13℃DB 焓:7KJ/KG
热水:120℃—95℃
热负荷:P=Q v、ρ、△h
=11、6、1、2kg/m3、7(kj/kg)=97、44(kw)=83798kcal/hr P蒸汽=P蒸汽=P风=m△h
m=P风/△h=83798kcal/hr/646、35kcal/kg
=129、64kg/hr
冬季再热过程:
风量:700CMM 进风温度:13℃DB
出风温度:22℃DB 焓:9KJ/KG
热水:120℃—95℃
热负荷:P=Qv、ρ、△h
=11、6、1、2kg/m3、9(kj/kg)=125、28(kw)=107740kcal/hr
P蒸汽=P蒸汽=P风=m△h
m=P风/△h
=107740kcal/hr/646、35kcal/kg=166、7kg/hr
△d=0、083-0、01=0、073kg/kg
加湿量:D=Qv、ρ△d
=11、6、1、2、0、073=1、1lps=4、4kg/hr
P蒸汽=P蒸汽=P风=m△h
m= P风/△h=107740kcal/hr/646、35kcal/kg
=166、7kg/hr
冬季加湿过程:
△d=0、083-0、01=0、073kg/kg
加湿量:
D=Qv、ρ△d=11、6、1、2、0、073=1、1lps=4、4kg/hr 本文标注作者:梁爱国。