干湿空气物理湿性质表
干空气物理性质表
(106 m2 /s)
0
2
4
6
8
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16
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74
76
78
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82
84
86
88
90
92
94
96
98
100
∞
∞
∞
∞
02380
水的物理性质
温度
( ℃ )
饱和蒸汽压
(kPa)
密度
(kg/m 3 )
南京
73
郑州
67
玉门
39
洛阳
63
兰州
57
武汉
76
银川
60
长沙
78
青岛
70
南昌
79
济南
55
桂林
73
西安
66
南宁
76
延安
58
广州
75
太原
57
成都
79
大同
54
自贡
77
西宁
61
重庆
83
乌鲁木齐
56
昆明
71
包头
50
贵州
77
呼和浩特
52
遵义
79
哈尔宾
66
拉萨
42
长春
68
锦州
60
吉林
67
第一章 湿空气的物理性质及其焓湿图
60%
A
6000
5000 3000
2000
1000 0
-2000
第二节 湿空气的焓湿图
（2）求热湿比： Q 10000 5000
W2
（3）过A点作 5000
的热湿比线，与 28o C
B
tB 28的o C等温
20o C 5000 60%
线的交点即为终
A
6000
状态B点。
第二节 湿空气的焓湿图
6、等相对湿度线 ＊首先求不同温度对应的 饱和水蒸汽压力，再连接 各等温线与其对应的饱和 水蒸汽压力线的交点 （t, P）q b，就可以得到
10的0%等相对湿度线
（饱和线）。
第二节 湿空气的焓湿图
＊当 co，ns求t 得不
同温度对应的水蒸汽压 力，连接各等温线与其 对应的水蒸汽压力线的 交点（t, P）q ，就可以
5000
3000
2000
1000 0
-2000
第三节 湿球温度与露点温度
1、湿球温度 ts 定义：在定压绝热条件下，空气与水直接接触， 达到热湿平衡时的饱和温度。
假设有一个空气和水直接接触的绝热加湿的空 间，空气和水有充分的接触面积和接触时间。
P、t1 d1、h1
tw
P、t2 d2、h2
水温为 ，t w湿空气的进口状态为： P、t1、。d1、h1 水不断汽化进入湿空气，所需的汽化潜热来自湿 空气，使湿空气的温度降低、含湿量增大。最终，湿 空气达到饱和，出口状态为：P、t2(tw ,ts )、。d2、h2
g Rq Pg
Pg
B Pq
kg/kg干
d 622 Pq
g/kg干
B Pq
当大气压力B一定时，含湿量只与水蒸汽压力有
空气温度湿度对照表
空气温度湿度对照表
在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少，则空气越干燥；水汽越多，则空气越潮湿。
在此意义下，常用绝对湿度、相对湿度、比较湿度、混合比、饱和差以及露点等物理量来表示；若表示在湿蒸汽中液态水分的重量占蒸汽总重量的百分比，则称之为蒸汽的湿度。
空气的温度越高，它容纳水蒸气（水蒸气与水汽是不同的）的能力就越高。
虽然水蒸气可以与空气中的部分成分（比如悬浮的灰尘中的盐）进行化学反应，或者被多孔的粒子吸收，但这些过程或反应所占的比例非常小，相反的大多数水蒸气可以溶解在空气中。
干空气一般可以看作一种理想气体，但随着其中水汽成分的增高它的理想性越来越低。
这时只有使用范德华方程才能描写它的性能。
理论上“空气中的水蒸气饱和”这个说法是不正确的，因为空气中的水蒸气的饱和度与空气的成分本身无关，而只与水蒸气的温度有关。
在同一温度下真空中的水蒸气的饱和度与空气中的水蒸气的饱和度实际上是一样高的。
但出于简化一般人们（甚至在科学界）使用“空气中溶解的水蒸气”或“空气中的水蒸气饱和”这样的词句。
在这篇文章中我们也使用这些常用的词句。
假如饱和的空气的温度降低到露点以下和空气中有凝结核
（比如雾剂）的话（在自然界一般总有凝结核存在），空气中的水就会凝结。
云、窗户玻璃和其它冷的表面上的凝结水、露和雾、人在冷空气中哈出的汽等等许多现象就是这样形成的。
偶尔（或在实验室中人工造成的）水蒸气可以在露点以下也不凝结。
这个现象叫做过饱和。
空气中水蒸气的溶解量随温度不同而变化。
一立方米空气可以在10℃下溶解9.41克水，在30℃下溶解30.38克水。
第一章_湿空气的物理性质及其焓湿图
第一章湿空气的物理性质及其焓湿图§1.1湿空气的物理性质空气调节的任务：创造一个适合不同要求的空气环境，湿空气是空调的基本工质，也是构成环境的主体。
空气调节的结构就是讲空气前后的状态发生一定的改变，这必定首先要了解其物理性质。
一、基本概念（一）湿空气的组成湿空气＝干空气+水蒸气湿空气：平时人们常说的空气。
⑴干空气：N2、O2、CO2和其他惰性气体。
除了CO2外，其他气体的含量是非常稳定的，但CO2的含量非常小，他的含量变化对干空气的性质影响可以忽略。
所以允许将干空气作为一个整体考虑。
⑵水蒸气：来源于地球上的海洋、湖泊表面水分蒸发，随着气候地区条件而变化。
压力很低，一般只有几百Pa，水蒸气量很少，但他的变化却能引起干、湿度的变化，对人体的舒适感，产品质量，工艺过程、设备维护等有直接影响。
（二）理想气体状态方程它是用来描述理想气体状态（P、V、T）变化规律的方程。
干空气：常温常压下的气体一般均可看作理想气体；理想气体：假定该气体分子是不占有空间的质点，分子间没有相互作用力。
水蒸汽：分压力低，含量少，比容很大，且处于过热，亦可看作理想气体。
（水蒸气只有在特定条件下,如在压力很低、密度很小并远离饱和线的过热状态下,才接近于理想气体;而在其它大部分过热状态或饱和状态下,都不能应用理想气体的状态方程式。
）∴ 湿空气遵循理想气体状态方程mRT PV =或RT P =υ （1） 即：一定质量的理想气体的压强、体积的乘积与热力学温度的比值是常数。
MM R R 83140==0R :通用气体常数，M：气体分子量 （2）T R m V P g g g = 或 T R P g g =υ k kg J R g ⋅=/287（气体常数） （3） T R m V P q q q =或T R P q q =υ k kg J R q ⋅=/461 （4） （三）道尔顿分压定律混合气体的压力＝各组成成分的分压力之和湿空气压力B ＝干空气压力g P +水蒸气分压力q P （5）标压：B ＝101.325Pa 二、湿空气的状态参数（一）压力1、大气压力或湿空气的压力B大气压力不同，空气的物理性质也就不同，反映空气物理性质的状态参数也要发生变化，因此空调的设计与运行中，如果不考虑当地大气压的大小，就会造成一定的误差。
湿空气的物理性质与焓湿图
0.00348 B T
0.00348101325 293
1.204kg / m3
14
（2）、由表2.1查，20°C的水蒸汽饱和压力 为Pq.b=2331Pa。则由
g
q
0.003484
B 0.00134 T
Pq T
Pq 100%
Pq.b
0.003484101325 0.00134 0.9 2331 1.195kg / m3
293
293
15
2、试求例一（2）中空气的含湿量及焓 值
16
解答：
d 0.622 Pq.b B Pq.b
含湿量
由： i C p.g t (2500 C p.g t)d 1.01t d (2500 1.84t)
或 i (1.011.84d)t 2500d
7
返回
含湿量
含湿量：含有1kg干空气中的湿空气所带 有的水蒸气的质量
d mq mg
由Vg=Vq=V Tg=Tq=T ，以及Rg=287 J ／(kg·K) Rq＝46l J／(kg·K)
d R g pq 287 pq 0.622 pq
Rq pg 461pg
pg
当大气压力B一定时，水汽分压力 Pq只取决 于含湿量d
湿空气的物理性质和h-d图的应用 2020/3/1
1
本节主要内容
➢ 湿空气的概念 ➢ 湿空气的基本状态参数 ➢ 湿空气的焓湿图 ➢ 湿球温度及露点温度 ➢ 焓湿图的应用
2
1. 湿空气的概念
• 什么是湿空气?
– 大气＝干空气＋水蒸气
• 常温常压下湿空气可看作是理想气体:
– 水蒸气是过热状态，分子无体积，分子间无 内聚力: (P 10 MPa) PV=RT
02湿空气性质与焓湿图
temperature)
P P ρq Rg P q q q d= = = 0.622 = 0.622 P (B− P ) ρg R P q g g q
4
一、基础课知识
湿空气的主要参数(2) 湿空气的主要参数(2)
– 相对湿度(relative humidity)： 相对湿度( humidity)：
3
一．基础课知识
湿空气的主要参数(1) 湿空气的主要参数(1)
– 干球温度(dry bulb 干球温度( – 水蒸气分压力Pq 水蒸气分压力Pq – 饱和水蒸气分压力Pqb=f (t) 饱和水蒸气分压力Pqb=f – 密度和比容 – 含湿量(humidity ratio/moisture content)： 含湿量( content)：
7
-30 T
湿球温度( 湿球温度(Wet bulb temperature)
定义：定压绝热条件下，空气与水直接 定义：定压绝热条件下， 接触达到稳定热湿平衡时的空气绝热饱 和温度 特点： 特点：近似等焓
– 增焓部分是液体显热：∆d 4.19ts 增焓部分是液体显热： – 由湿球温度ts可得 由湿球温度ts ts可得
iC − i B dC − dB GA = = GB i A − iC d A − dC
15
四、焓湿图的应用：不同状态空气的混合 焓湿图的应用：
[例]已知GA=2000kg/h，tA=20℃，φA=60%；GB=500kg/h，tB=35℃， 已知G =2000kg/h， =20℃， =60%； =500kg/h， =35℃，
大气压随海拔高度变化
– 海平面： B 海平面：
= 101325 Pa = 1.01325 Bar， Bar， – 饱和水蒸气分压力一般为1000~2000 Pa 饱和水蒸气分压力一般为1000~2000
湿空气物理性质焓湿图
第三节 湿球温度
干湿球温度计中平衡关系： 空气对湿球的传热量Q1与湿纱布上水分蒸发需热量Q2相等， 即Q1 ＝ Q2 。 干湿球温度计读数差值的大小，间接反映了空气相对湿 度的状况。 例如：干球18度，湿球15度时，其度差3度之纵栏与湿球 15度之横栏交叉68度就是表示空气的相对湿度为68%。 实测应用中，为保证空气流速v≥2.5m/s，常采用通风式干 湿球温度计。
s
饱和线相S交 ；得点
ts
A
iconst
S
2:由S点沿等i线与t＝45℃等温线
相交得A点。 3: A点即为所求的湿空气状态点。
10% 0
第三节 湿球温度
解2：准确作图法
t
1:以t 3℃ 0 等温线 1与 0% 0
s
饱和线相S交 ；得点 ts
2:由S点作ε=4.19ts的热湿比线， 该 线 与 t ＝ 45℃ 等 温 线 相 交 得 A’
点。
3: A’点即为所求的湿空气状态点。
A’
4.19t s S
10% 0
第三节 湿球温度
三、干湿球温度计
利用普通水银温度计，将其球部用湿脱脂棉纱布包敷，则 成为湿球温度计。 湿球温度计指示温度值为球表面水的温度。
只有在热湿交换达到平衡， 即稳定条件下的读数才为 湿球温度ts。 干湿球温度计是测定空气 温度、湿度的一种仪器， 有固定式和通风式两种。
b
BP
q.b
所以 d(BP q.b)10% 0 d10% 0
db (BP q)
db
即湿空气的相对湿度可用空气的含湿量与同温度下
的饱和含湿量之比来计算。
第一节 湿空气的组成和状态参数
五、露点温度 露点温度指在含湿量不变的条件下，湿空气达到饱 和时的温度，用tl表示。 为空气是否结露的临界温度。 空气的露点温度只取决于空气的含湿量。 空气调节中常利用露点温度达到干燥空气的目的： 冷却空气到露点温度之下。
第一章湿空气的物理性质及其焓湿图 ppt课件
CB iC i B dC dB GA AC iA iC d A dC GB
显然，参与混合的两种空气的质量比与C点分割两状态联线的
线段长度成反比。据此， 在i－d图上求混合状态时，只需将线段
AB划分成满足GA／GB比例的两段长度，并取C点使其接近空气质量
处理设备：喷水室
4、湿空气的等焓减湿过程
利用固体吸湿剂干燥空气时，湿空气的部分水蒸气在吸
湿剂的微孔表面上凝结，湿空气含湿量降低，温度升高，其 过程（AD）近似于等焓降湿过程。
A—D: d<0, t>0, i=0
处理设备：固体吸湿pp剂t课件
27
第四节 焓湿图的应用
5、湿空气的等温加湿过程
向空气中喷干蒸汽，其热湿比＝iq＝2500＋1.84tq，对 于低压蒸汽2500＋1.84t，即该过程（AF）近似于等温加
Pq RqT
0.00348 B T
0.00132 Pq T
一般取=1.2Kg/m3 ppt课件
7
第一节 湿空气的物理性质
2、湿空气的含湿量d 湿空气中的水蒸汽密度与干空气密度之比。
d q Rp Pg 0.622 Pq 0.622 Pq (Kg/Kg·干)
g Rg Pp
ppt课件
5
第一节 湿空气的物理性质
二、理论基础
湿空气中水蒸气含量虽少，但它决定了空气环境的干 燥和潮湿程度，且影响着湿空气的物理性质。因此研究湿空 气中水蒸气含量的调节是空气调节中的主要任务之一。
１、在常温常压下，湿空气可视为理想气体。可以用理 想气体状态方程描述其状态参数。
2、水蒸气数量微小，分压力很低，比容很大，且处于 过热状态，因此可以当作理想气体来处理。
第20讲 湿空气性质及湿度图
生命之源
在下雨的天气条件下，空气中的水蒸汽分压接近饱和水蒸汽分压。相对湿度 接近于1，空气吸湿能力为零。所以衣服无法凉干
四、湿空积 H 。——湿空气的比容，即每 kg 干空气和其所带的 H kg 水汽所具有的体积，以 VH V
3 1 表示，单位是 m kg 干空气。干空气比容，每 kg 干空气的体积，Vg 示之；
(I ) „„„
单位质量干空气所具有的水汽质量叫湿度。如果空气湿度H=0.08Kg水Kg-1干 空气，表示1.08Kg的湿空气中，有0.08Kg的水汽。特别强调的是单位质量的 干空气。以后讲到的湿容积和湿热，都是指的单位质量干空气具有的体积和 比热。
在式(I ) 中，若分压等于同温度下的饱和蒸气压，即 p p s 时，则此时湿度 H 称为饱和湿度，用 Hs 表示，
，说明此时的湿空气已被水汽饱和，不能再吸收水分了。 ，湿空气吸收能力增加。
当 1 时，推动力
减少，即 1 时，
0 时，
空气吸湿能力。
ps p p s
，说明此时湿空气吸湿能力增至最大。所以说，相对湿度
，表示了湿
在一定总压下， 湿空气的水汽分压P和同温度下的饱和水蒸汽分压Ps 之比，称为相对湿度。相对湿度表示了湿空气的吸湿能力。
p
时的
湿度。则依水汽通过有效气膜的传质速率，可写出：
q m,w A
K H (H w H )
；
(b) „„„
KH
式中， ——以湿度差为推动力的传质系数，
kg m 2 s 1 H 1
Hw pw Tw
是与
——湿球温度下
(Tw )
kg kg 1
的饱和湿度， ，
化工原理111 湿空气的性质及湿度图
空气传热给湿纱布
稳态时，空气传给湿纱布 的显热等于湿纱布水分汽 化的潜热
湿球温度不变， 此为湿球温度tW
9
空气向湿纱布表面的传热速率：
Q1 S(t tw)
湿纱布表面水分的汽化速率：
N kH S(Hs,tw H ) 绝热稳定，达湿球温度时 Q Nrtw
S(t tw ) kH S(Hs,tw H )rtw
273
p总
V nRT P
V T P0 V0 P T0
V T 1.0133105
22.4 273
P
5
3、比热容cH kJ/(kg干气℃) 常压下，将湿空气中1kg绝干空气及相应Hkg水汽的 温度升高（或降低）1℃所需要（或放出）的热量
cH cg Hcv
cg——干空气的比热，≈1.01 kJ/(kg·℃) cv——水气的比热，≈1.88 kJ/(kg·℃)
湿空气中水蒸气质量和干空气质量之比 kg水/kg干空气
水汽的质量 H 绝干空气的质量
水汽的摩尔数 绝干空气的摩尔数
M M
v g
nv ng
18 29
0.622Y
2
视为理想气体，则：
H 0.622 p p总 p
H f p总, p
饱和湿度Hs：当湿空气中水汽分压p等于该空气温度 下的饱和蒸汽压ps时的湿度
17
A
t tw
A td
t td
18
A %
tφ
19
饱和湿度
Hs
0.622
ps p总
ps
HS f ( p总,t)
3
（2）相对湿度φ（ relative humidity）
一定总压下，湿空气中水蒸气分压p与同温度下的
湿空气性质及焓湿图详解
1、 1
3、密度ρs
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
2019/2/25
7
1、 1
4、含湿量d
h2
20
1、 2
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%
2019/2/25
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
关系是T=273.15+t≈273+t
2019/2/25 18
1、 2
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。
2019/2/25 19
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