空气物性参数
空气等离子体物性参数及在FLUENT中的设置方法
当空气的温度等参数上升至一定程度时,通过 FLUENT 本身的材料属性来进行 流体模拟是不准确的,比如当空气被电离形成电弧,温度上升至 10000K 以上时, 空气的密度、导热、导电性能将发生剧烈变化,空气将从绝缘状态变为导电状态, 此时就需要通过自定义代码的方法对空气离子的属性进行定义才能进行计算,本文 给出空气等离子体的物性参数值,并针对其在 FLUENT 中的设置方法进行详细的讲 解。
0.113716 0.014885 0.00121 0.000128 1.88E-05 8.82E-06 3.7E-05 0.00013 0.000393 0.001049 0.002528 0.005579 0.011417 0.021892 0.039671 0.068426 0.113012 0.179636 0.276008 0.411471 0.597124 0.845941 1.172904 1.595168 2.132275 2.806437 3.64291 4.670452 5.921868 7.434616 9.251399 11.42066 13.99683 17.04017 20.61609 24.7938 29.64431 35.23799 41.64183 48.91672 57.11506 66.27875 76.43776 87.60914 99.79654
一、 空气等离子体物性参数 1、 物性参数曲线
这里给出空气等离子体在 30000K 以内不同压强下的物性参数曲线,可以看出 随着温度的剧烈上升,空气等离子体的性质发生了极大的改变。
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2、 空气等离子体物性参数值(1atm)
Temperature( K)
空气属性的物理概念
空气属性的物理概念空气是一种气体,是地球上最常见的物质之一。
在物理学中,空气具有多个重要的属性和特征,这些属性决定了空气在自然界中的行为和作用。
本文将重点介绍空气的密度、压力、温度、湿度和流体性质等方面的物理概念。
首先,空气的密度是指单位体积内的质量。
由于空气是气体,其分子之间存在空间,因此相对于固体和液体来说,空气的密度相对较低。
空气的密度可以通过将大气压力、温度和相对湿度等因素代入气体状态方程中计算得出。
在标准大气压力和温度下,空气的密度约为1.225 Kg/m³。
其次,空气的压力是指由气体分子对容器壁面施加的力。
空气的压力是由于气体分子的碰撞产生的。
根据理想气体定律,空气的压力与其密度和温度之间存在着一定的关系。
当温度升高时,分子热运动增加,导致与容器壁面碰撞的频率增加,进而增加了空气的压力。
然后,空气的温度是指气体分子热运动的程度。
温度是物体分子平均动能的度量,决定了物体的热量状态。
空气的温度可以通过测量气体分子平均动能的方法进行确定。
温度与气体分子的平均速度成正比,即温度升高,气体分子的平均速度增加。
空气的温度也是影响大气压力和密度的关键因素之一。
再者,空气中的湿度是指空气中水汽含量的多少。
湿度可以通过相对湿度来衡量,即空气中所含水汽的实际水汽压力与饱和水汽压力之比。
湿度对空气的物理性质和人体的感觉都有重要的影响。
湿度越大,空气中的水汽含量就越多,空气变得更加潮湿。
在炎热的夏季,高湿度会增加人体对炎热的不适感。
最后,空气具有流体性质,即可以自由流动和变形。
由于空气分子之间的间距相对较大,故空气呈现出流体的性质。
空气具有低粘滞性和可压缩性。
低粘滞性意味着空气分子之间的相互作用相对较弱,因此其流动的阻力较小。
压缩性指的是当外力作用于空气时,空气的体积会发生变化。
这种可压缩性使得空气能够被压缩成更小的体积。
总之,空气的密度、压力、温度、湿度和流体性质是空气的重要物理概念。
这些属性和特征相互关联、相互作用,决定了空气在自然界中的行为和作用。
空气物性参数表
物性参数:物性参数主要是材料在制工方面能否达到要求的数据。
不同材料有不同的物性参数。
比如尼龙,就有很多数据要求,有冲击强度,拉伸强度,融溶指数等等。
传热学中的参数:工程热力学研究的对象是热能转化成机械能的规律和方法,以及提高转化效率的途径。
热力学第一定律说明了能量在传递和转化时的数量关系,即某一物体失去的热量必然等于另一物体所得到的热量。
热力学第二定律是研究能量传递和转移过程进行的方向、条件和深度等规律问题,其中最根本的是关于方向的问题。
热不可能自发地、不付代价地、从低温物体传至高温物体。
1. 导热:也称热传导,是指物体各部分之间不发生相对位移时,依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递现象。
例如,物体内部热量从温度较高的部分传递到温度较低的部分,以及温度较高的物体把热量传递给与之接触的温度较低的另一物体都是导热现象。
2. 热对流:简称对流,是指流体内部各部分之间发生相对位移,冷热流体相互掺混而引起的热量传递现象。
热对流现象仅能发生在流体内部,而且必然伴随有导热现象。
3. 热辐射:物体通过电磁波来传递能量的方式称为辐射。
物体会因各种原因发出辐射能,其中因热的原因而发出辐射能的现象称为热辐射。
(由物体表面直接向外界发射可见和不可见射线,在空间传递能量的现象称为热辐射。
它是一种非接触传递能量的方式。
)4. 温度:是指物体冷热的程度。
是指物质微观粒子(分子、电子等)热运动激烈程度的衡量。
5. 导热系数λ(导热率):它表示物质导热能力的大小。
由实验取得。
单位:W/m.℃6. 换热系数α(放热系数、给热系数):表示当流体与壁面间的温差为1℃时,在单位时间内,通过单位面积的热量。
放热系数的大小反映出对流换热过程的强烈程度。
单位:W/m2.℃,但是与导热系数不同,它不是物性参数。
7. 传热系数k:传热温差为1℃时,在单位时间内,通过单位面积的热量。
它反映传热过程的强烈程度。
单位:W/m2.℃8. 导温系数α(热扩散率):表示物体中热扩散的快慢程度。
空气物性参数表
空气物性参数表湿空气热物性计算示例A●分子量Maw=Ma-(Ma-Mw)pw/paw式中,Maw为湿空气分子量,g/mol;Ma为干空气的分子量,28.97g/mol;Mw为水蒸气的分子量,18.02g/mol;pw为湿空气中水蒸气的分压力,Pa;paw为湿空气的总压力,Pa。
计算示例:设湿空气总压力为101325Pa,其中水蒸气的分压力为3000Pa,则此时湿空气的分子量为:Maw=28.97-(28.97-18.02)*3000/101325=28.65 g/mol●湿空气中水蒸气分压力pw=φps式中,pw为湿空气中水蒸气的分压力,Pa;φ为湿空气的相对湿度,无因次;ps为湿空气温度下纯水的饱和蒸气压力(也为湿空气温度下饱和湿空气中水蒸气的分压力),Pa。
纯水的饱和蒸气压力的估算式为(0~100℃):ln(ps)=25.4281-5173.55/(Ts+273)式中,ps为水的饱和蒸气压,Pa;Ts为水的温度,℃。
计算示例:设湿空气温度为36℃,相对湿度为70%,则湿空气中水蒸气分压力的计算过程为:该温度下纯水的饱和蒸气压为:ln(ps)=25.4281-5173.55/(36+273)=8.6852ps =e8.6852=5915 Pa湿空气中的水蒸气分压力为:pw=φps=0.7*5915=4140.5Pa●湿空气的露点温度湿空气中水蒸气开始凝结的温度为其露点温度,等于其湿空气中水蒸气分压力下纯水的饱和温度,其估算式为(0~80℃):Td=5266.77/(25.7248-ln(pw))-273式中,Td为湿空气的露点温度,℃;pw为湿空气中水蒸气的分压力,Pa。
计算示例:接上例,温度为36℃,相对湿度为70%的湿空气,其露点温度计算过程为:湿空气中水蒸气分压力为4140.5Pa,则其对应的露点温度为:Td=5266.77/(25.7248-ln(4140.5))-273=29.75℃。
空气的物理性质
(2)水蒸气分压力 水蒸气分压力是指湿空气中水蒸气的分压力,是指湿空气中的水蒸气单
,kJ/(kg·℃);
前后的焓差值来计算空气得到失去的热量。
第21页,共59页。
8.1 湿空气的物理性质
1kg干空气焓和 dkg水蒸气的焓两者的总和,称为 (1kdg)湿空气
的焓。如果取0℃的干空气和0℃的水的焓值为0,则湿空气的焓
表达式如下:
hhgdhq kJ/kga(()8d-16)
其式中中,干c p空• g—气—的干焓空为气的hg定压cp比;•gt热水,蒸在气常的温焓下为hq
第14页,共59页。
8.1 湿空气的物理性质
温度是空气调节中的一个重要参数。当空气受热后其内部分子动能增大,
则表现为温度的升高。
8.1.2.3 湿度
空气的湿度决定于空气中所含水蒸气的分量。湿度分为绝对湿度和相
对湿度。
(1)绝对湿度——在每湿空气中所含有水蒸气的质量,其数值等
于水蒸气在其分压力与温度下的密度,是该点水蒸气比容的倒数。
所谓理想气体,就是假设气体分子是一些有弹性的、不占有空间的质点, 分子相互之间没有作用力。通风空调工程中所涉及湿空气的压力和温度都 可以看作属于这个范畴。因为在热力学中,常温常压下的干空气可视为理 想气体;同时,湿空气中水蒸气含量一般很少,只有几克到几十克,在通 风空调中应用的湿空气,其中水蒸气的质量份额最大不超过5%,而且湿空 气中的水蒸气大多处于过热状态,水蒸气的分压力很小,比容很大。
空气物性参数表
空气物性参数表空气物性参数表湿空气热物性计算示例A●分子量Maw=Ma-(Ma-Mw)pw/paw式中,Maw为湿空气分子量,g/mol;Ma为干空气的分子量,28.97g/mol;Mw为水蒸气的分子量,18.02g/mol;pw为湿空气中水蒸气的分压力,Pa;paw为湿空气的总压力,Pa。
计算示例:设湿空气总压力为101325Pa,其中水蒸气的分压力为3000Pa,则此时湿空气的分子量为:Maw=28.97-(28.97-18.02)*3000/101325=28.65 g/mol●湿空气中水蒸气分压力pw=φps式中,pw为湿空气中水蒸气的分压力,Pa;φ为湿空气的相对湿度,无因次;ps为湿空气温度下纯水的饱和蒸气压力(也为湿空气温度下饱和湿空气中水蒸气的分压力),Pa。
纯水的饱和蒸气压力的估算式为(0~100℃):ln(ps)=25.4281-5173.55/(Ts+273)式中,ps为水的饱和蒸气压,Pa;Ts为水的温度,℃。
计算示例:设湿空气温度为36℃,相对湿度为70%,则湿空气中水蒸气分压力的计算过程为:该温度下纯水的饱和蒸气压为:ln(ps)=25.4281-5173.55/(36+273)=8.6852ps =e8.6852=5915 Pa湿空气中的水蒸气分压力为:pw=φps=0.7*5915=4140.5Pa●湿空气的露点温度湿空气中水蒸气开始凝结的温度为其露点温度,等于其湿空气中水蒸气分压力下纯水的饱和温度,其估算式为(0~80℃):Td=5266.77/(25.7248-ln(pw))-273式中,Td为湿空气的露点温度,℃;pw为湿空气中水蒸气的分压力,Pa。
计算示例:接上例,温度为36℃,相对湿度为70%的湿空气,其露点温度计算过程为:湿空气中水蒸气分压力为4140.5Pa,则其对应的露点温度为:Td=5266.77/(25.7248-ln(4140.5))-273=29.75℃。
空气物性参数表
空气物性参数表烟气经选择性催化还原(SCR)脱硝后,产生的硫酸氢铵会造成空气预热器(空预器)冷端蓄热元件腐蚀和堵塞。
将三分仓回转式空预器转子看成多孔介质,建立了非热平衡模型,模拟得出某600 MW 机组空预器工质和受热面三维温度分布,分析了烟风出口温度和受热面转子温度沿旋转方向的变化规律。
结果表明:烟气沿流动方向温度逐渐降低,空气沿流动方向温度逐渐升高,出口温度沿旋转方向几乎呈线性关系,且由于分仓的存在,沿旋转方向各个分仓的交界面上温度是不连续的;蓄热元件温度从热端到冷端逐渐降低,沿旋转方向呈先增后减的趋势;低温腐蚀危险区域主要集中在冷段,硫酸氢铵沉积危险区域主要集中在冷段和热段交界处。
[关键词]三分仓;回转式空气预热器;多孔介质;非热平衡模型;硫酸氢铵沉积;腐蚀;堵塞作为锅炉尾部烟道重要的余热回收系统,回转式空气预热器(空预器)在大型火电机组中得到了广泛的应用。
这种蓄热式换热器是烟气和空气交替通过受热面,当烟气通过此受热面时,受热面金属被加热而将热量蓄积起来,当空气通过时金属将热量释放并加热空气。
与管式空预器相比,回转式空预器具有体积小、重量轻和传热效率高的优点。
三分仓回转式空预器具有烟气、一次风、二次风3 个受热面通道,在实际运行中,存在低温腐蚀、漏风较高和NH4HSO4(ABS)沉积等问题,低温受热面腐蚀和ABS 沉积均与其内部温度分布密切相关。
为此,有必要对回转式空预器内部蓄热元件和工质温度分布进行模拟研究。
关于回转式空预器内部温度场的求解,国内进行了大量的研究工作,但对空预器内部温度场全三维数值模拟研究较少。
文献建立了考虑轴向导热的三分仓回转式空预器传热模型,并验证了其准确性;文献研究了转速对三分仓回转式空预器热力性能的影响;文献采用有限元法将回转式空预器沿转速方向周向展开,对其内部温度分布进行了数值计算;文献取受热面转子的一部分,交替改变进出口边界条件对回转式空预器温度场进行了数值模拟;文献采用热平衡模型对二分仓回转式空预器进行了完全三维数值模拟,忽略了金属受热面与流体间的温差;文献对旋转的金属受热面参数化,将其定义为用户自定义标量,建立了四分仓回转式空预器传热三维数值计算模型;文献研究了三分仓回转式空预器温度分布的影响因素;文献通过工程模块化建模方法建立了多段四分仓空预器模型;文献对三分仓及改进三分仓回转式空预器进行了热力计算;文献建立了适应选择性催化还原(SCR)脱硝的回转式空预器传热计算模型;文献研究了漏风对回转式空预器热力性能的影响;文献采用有限容积法对双分仓空预器温度场进行了研究,并建立了空预器入口前烟气与空气通道模型,得到了空预器进口处的边界条件。
空气有哪些性质
空气有哪些性质
空气性质:空气无色无味,气态。
空气的相对分子质量是29。
把气体在0℃和一个标准大气压下的状态称为标准状态,空气在标准状态下可视为理想气体,其摩尔体积为22.4L/mol。
扩展资料
空气物理性质
空气无色无味,气态。
在0℃及一个标准大气压下(1.013×10^5Pa)空气密度为1.29Kg/m3。
把气体在0℃和一个标准大气压下的状态称为标准状态,空气在标准状态下可视为理想气体,其摩尔体积为22.4L/mol。
空气的比热容与温度有关,温度为250K时,空气的定压比热容cp=1.003kJ/(kg*K)。
300K时,空气的定压比热容cp=1.005kJ/(kg*K)。
空气的相对分子质量是29。
常温下的空气是无色无味的气体,液态空气则是一种易流动的浅黄色液体。
一般当空气被液化时二氧化碳已经清除掉,因而液态空气的.组成是20.95%氧,78.12%氮和0.93%氩,其它组分含量甚微,可以略而不计。
在标准状态下空气的声速为331.5m/s。
干燥空气的摩尔质量为28.9634g/mol。
不含水蒸气的空气被称为干空气。
空气性质概括
占据空间,没有固定的形状,具有流动性,容易被压缩,有重量。
空气是一种多组分混合气体,其主要组分是氧、氮、氩、二氧化碳,还有微量的稀有气体(氖、氦、氪、氙)、甲烷及其它碳氢化合物、氢、臭氧等。
此外,空气中还有量少而不定的水蒸气及灰尘等。
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矿内空气的主要物理参数
第一节 矿内空气的主要物理参数一、密度单位体积空气所具有的质量称为空气的密度,用符号ρ表示。
空气可以看作是均质气体,故:Vm =ρ,kg/m 3 (1-2-1) 式中 m ——空气的质量,kg ;V ——空气的体积,m 3 ;ρ——空气的密度,kg /m 3;一般地说,当空气的温度和压力改变时,其体积会发生变化。
所以空气的密度是随温度、压力而变化的,从而可以得出空气的密度是空间点坐标和时间的函数。
如在大气压P 0为101325 Pa 、气温为0 ℃(273.15 K)时,干空气的密度ρ0为1.293 kg /m3。
湿空气的密度是l m3空气中所含干空气质量和水蒸汽质量之和:v d ρρρ+= (1-2-2) 式中 ρd —1m 3空气中干空气的质量,kg ;ρv —1m 3空气中水蒸汽的质量,kg ;由气体状态方程和道尔顿分压定律可以得出湿空气的密度计算公式:⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=P P t P s ϕρ378.01273003484.0 (1-2-3) 式中 P —空气的压力,Pa ;t —空气的温度,℃ ; P s —温度t 时饱和水蒸汽的分压,Pa ;φ—相对湿度,用小数表示。
二、比容空气的比容是指单位质量空气所占有的体积,用符号v (m 3/kg)表示,比容和密度互为倒数,它们是一个状态参数的两种表达方式。
则:ρ1==m V v ,m 3/kg (1-2-4) 在矿井通风中,空气流经复杂的通风网络时,其温度和压力将会发生一系列的变化,这些变化都将引起空气密度的变化,在不同的矿井这种变化的规律是不同的。
在实际应用中,应考虑什么情况下可以忽略密度的这种变化,而在什么条件下又是不可忽略的。
三、粘性当流体层间发生相对运动时,在流体内部两个流体层的接触面上,便产生粘性阻力(内摩擦力)以便阻止相对运动,流体具有的这一性质,称作流体的粘性。
例如,空气在管道内以速度u 作层流流动时,管壁附近的流速较小,向管道轴线方向流速逐渐增大,如同把管内的空气分成若干薄层,图1-2-1所示。