暖通空调湿空气及焓湿图

本节的主要内容
湿空气的组成 湿空气的基本状态参数
压力 密度 含湿量 相对湿度 比焓
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1、1 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源自成分较为稳定，可近似看作理想 气体。
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1、1 湿空气的物理性质
4、含湿量d
基本定义：指1Kg干空气所含有的水蒸气质量，单位为 Kg/Kg·干空气或g/Kg·干空气。
即： d=mq/mg 式中 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。
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。
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1、1 湿空气的物理性质
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1、1 湿空气的物理性质
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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1、2 湿空气的含湿图
等干球温度线
等湿度线
等相对湿度线
(水蒸气分压力线)
等焓线
湿空气焓湿图
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热湿比
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1、2 湿空气的含湿图
电子含湿图
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1、2 湿空气的含湿图
➢ 独立状态参数
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1.2 湿空气的焓湿图
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1、2 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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1、2 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：
➢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
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 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。
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。
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1、1 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
的分压力之和，即：
B=Pg+Pq
PgV=MgRgT ， PqV=MqRqT
式中
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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关系是T=273.15+t≈273+t
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1、1 湿空气的物理性质
3、密度ρs
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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1、1 湿空气的物理性质
问题与讨论
含湿量与水蒸气分压的关系
将理想气状态方程：PgV=MgRgT ， PqV=MqRqT
代入含湿量定义式：
d Mq M g Pq 287 Pq 0.622 Pq
M g M q Pg 461 Pg
B 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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1、1 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
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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1、1 湿空气的物理性质
6、比焓h
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 ：
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1、1 湿空气的物理性质
5、相对湿度Φ
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。
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。
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。
其它微量气体
水蒸气
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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1、1 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
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1、1 湿空气的物理性质
2、温度t 湿空气的温度是表示空气冷热程度的标尺。
➢ 湿空气中干空气的温度与水蒸气的温度相等； ➢ 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