湿空气的状态参数与焓湿图的应用

T
ps
pv
b c
a
d
e
s
ab ac ad
结露 Td 露点温度
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露点：湿 td称空为气露中点的温水度蒸，气简分称压露力点pv。对应的饱和温度 结露： 定压降温到露点，湿空气中的水蒸气饱和，
凝结成水（过程1－2）。 结霜： td 0℃
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结露与露点
td = ts(pv)
湿润的夏天水管上常出现水珠? 干燥的冬天pv小， td<0oC 结霜
p p p
a
v
B p p
a
v
7
二、 未饱和湿空气与饱和湿空气
湿空气中的水蒸气未饱和，处于过 未饱和湿空气： 热状态，湿空气还能吸收水份。
pv ps (t)
饱和湿空气： 湿空气中的水蒸气已饱和，不能再
吸收水份。 pv ps (t)
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从未饱和到饱和的途径
1、 T 加水蒸气 pv
2、 pv ，T
3、 pv 不变，T
V
ma Ra
mv
Rv
T p
v
V ma
Ra
0.001d
Rv Ra
T p
RaT p
1 0.001606d
1 0.001d
v
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八、湿空气的焓
湿空气的焓等于干空气的焓与水蒸气的焓之和。 湿空气的比焓是以1kg干空气为基准，也就是
（1+0.001d）kg湿空气的焓，用h表示。
h ha 0.001dhv kJ / kg(a)
T
pv=0.04bar 大气温度t=30oC
d td=28.98oC 冷水管t=20oC
s
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三、湿空气的分子量与气体常数
湿空气的平均分子量：
M raM a rvMv
pa B
Ma
pv B
Mv
B pv B
Ma
pv B
Mv
Ma
pv B
(Ma
Mv)
28.97 (28.97 18.02)
pv B
湿空气的气体常数：
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九、绝热饱和温度与湿球温度
1、绝热饱和温度（热力学湿球温度）
理论上
绝热饱和温度是在定 压绝热条件下，空气与水 直接接触达到稳定热湿平 衡时的绝热饱和温度，也 称热力学湿球温度。
模型特点： 1 定压，绝热 2 接触时间无限长
20
P
t1, d1
h1,φ1 t2
P
t2, d2
h2，
φ2
质量平衡 能量平衡
湿空气中水蒸气的分压力很低，可视水蒸气为理 想气体。一般情况下，湿空气可以看作理想混合气 体。
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物理模型：
干空气：理想气体 水蒸气：近视作为理想气体
PV m R T
a
aa
PvV
m v
RvT
干空气 水蒸气
5
成分
O2
N2
Ar CO2
干空气的组成表
分子量 32.000 28.016 39.944
44.01
Rg,vT paV Rg,aT
0.622 pv 0.622 pv
pa
p pv
0.622 ps p ps
0.622 pv p
kg水蒸气/kg干空气 kg/kgDA
讨论： a）当p一定时， d pv
b) p、 一定，t ps d 升温吸湿原理
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六、饱和度
622 pv
D d B pv B ps
=1 饱和湿空气
下降
注：当t > ts（p），如在1atm时，t > 100 ℃时，
由于水蒸汽的最大压力（饱和压力）ps > p，故
pv,max p ps
pv pv
此时
pv,max
p
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五、含湿量（比湿度）
——1 kg干空气中所含水蒸气的质量
pvV
d mv ma
d vV aV
v a
mad1 me mad2 me ma d2 d1
mah1 mehl mah2
mah1 ma d2 d1 hl mah2 h1 d2 d1 hl h2
R 8314
8314
287
M 28.97 10.95 pv 1 0.378 pv
B
B
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四、绝对湿度与相对湿度
湿度：湿空气中水蒸气的含量。
1. 绝对湿度 1m3的湿空气中所含水蒸气的质量称为湿空 气的绝对湿度，即湿空气中水蒸气的密度：
mv
pvV RvT
绝对湿度
v
mv V
pv RvT
饱和湿空气
第八章 湿空气
1
本章内容
8.1 湿空气的性质 8.2 湿空气的焓湿图 8.3 湿空气的基本热力过程
2
8.1 湿空气的性质
组成：
湿空气 干空气 水蒸气
3
一、 湿空气的成分及压力
湿空气：含有水蒸气的空气。
干空气：完全不含水蒸气的空气。 在干燥、空气调节以及精密仪表和电绝缘的防潮 等对空气中的水蒸气特殊敏感的领域，则必须考虑 空气中水蒸气的影响。
ds 622 ps
B pv
B ps
饱和度D略小于相对湿度 ，即D≤ ，如
p pv p ps ，则 D 。
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七、 湿空气比体积与密度
湿空气的比体积:1kg干空气和0.001dkg水蒸气所占据的体
积。
V
v ma va
paV ma RaT
pvV mv RvT
pV (ma Ra mv Rv )T
容积成分 （摩尔成分）
0.2095 0.7809
0.0093
0.0003 1.000
组成气体的 部分分子量
6.704 21.878
0.371
0.013 28.966
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大气压力 -------地球单位表面上所受的大气的压力。
大气压力与海拔高 度的关系。
标准大气压
--------1954年第十 届国际计量大会决议 声明，规定标准大气 压值101.325kPa 。
T , pv下水蒸气的密度
的绝对湿度 达到最大值
不常用
s
ps RvT
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2、相对湿度
—湿空气中水蒸气含量与同温度下最大可能含量之比。
（1）
pvห้องสมุดไป่ตู้
ps
（2） 0 1
v s
pv ps
v
1 vv
pv RgvT
s
1 vs
ps RgsT
=0 干空气
吸湿
0 < < 1 未饱和湿空气 能力
h —含有1kg干空气的空气的焓，单位为kJ / kg(a)
ha —1kg干空气的焓，单位为 kJ / kg(a)
d —含湿量，单位为 g / kg(a)
hv —1kg水蒸气的焓，单位为kJ / kg(v)
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工程上取0℃的干空气和0℃的饱和水 的焓值为0，则空气的焓为：
ha cp,at 1.01t 式中cp,a 1.01kJ /(kg K ) — 干空气的比定压热容； t —空气的温度 hv r cp.vt 25011.84t r 2501kJ / kg水 — 0℃时水的汽化潜热 cp.q 1.85kJ /(kg K ) — 水蒸气的比定压热容 湿空气的焓值为h 1.01t 0.001d (25011.85t)