第三讲 湿空气的I-d图

I
I2 2 I0 0 0 d0 d2
I1 1 φ=1 d1 d
混合点2靠近质量大的状态点。
（2）三种及多种状态空气的混合
状态分别为A、B、C的湿空气混合。
I
C
P B D A d
25 17
φ=1
O
注：若混合点P点落在φ=1线的下方，则P点为虚点，实际混合后 的状态点应为过P点的等焓线IP（=IC ）与φ=1线的交点C。
I 、t I=const
φ=const
t=const d、p=const 0
参数，来确定湿空气的状态。
I－d 图总体分成三个区域，即不饱和区（φ＝1的上部）、
φ=1
d
I－d 图主要是描述湿空气的状态，即通过确定湿空气的各个
饱和区（φ＝1 线）和雾区（ φ＝1的下部 ）。
1.角度的确定 D为状态点 ，其焓为：I=1.0t+2.5d+0.0019td 设t=0为水平线，则 当t=0时，I=2.5d (A点); 当t=0、d=0时，I=0 (O点) 。 当d=0时，I=1.0t (E点); O点和B点的热焓均为0， I E点和D点的温度均为t。 D
此时d=0，故与纵坐标重合，φ=100%的线叫临界线（饱和曲 线），临界线以上的区域内各点，表示湿空气中的水蒸气处于
过热状态，是未饱和湿空气；线上的点是饱和湿空气。
等水蒸气分压线与等湿含量的关系线：是一组平行于纵轴的直
线。
25 8
热湿比
25
9
三、 I－d 图的应用
1. 湿空气的加热过程在I－d 图上的表示。
等焓线和等湿含量线：等焓线是一组与纵轴夹角为135度的斜
平行线。自下向上焓值逐渐增加。等湿含量线是一组平行垂线， 从左向右逐渐增加。湿含量d标在水平轴上。坐标原点d=0.

等温线：是一组直线，温度不同的等温线并不互相平行，温
度越高的等温线，相对于横轴的倾斜度就越大。
等相对湿度线：是一组向上凸的曲线，φ=0的线为干空气线，
加热过程用于干燥空气（ I增、t升、φ降、d不变 ） φB
I
B φA
A
φ=1
O
dA=dB
d
• 2. 湿空气的冷却过程在I－d 图上的表示
I B tP称为湿空气的
tp tM
N
D
露点温度(dew point temperature)， tP∝f(d)， 而与tA无关。 φ=1
A P
M
C
E
思考：使未饱和湿 空气达到饱和状态有 几种途径？
主要内容 • 1. I—d 图的内容 • 2. I—d 图的绘制 • 3. I—d 图的应用
一、 I-d 图的内容
• I-d 图主要是描述湿空气的状态，即通过 确定湿空气的各个参数，来确定湿空气 的状态。 • I-d 图的横坐标是表示湿空气的湿含量及 湿空气中水蒸气的分压。纵坐标表示湿 空气的温度、焓、密度及比体积。 • I-d 图总体分成三个区域，即不饱和区、 饱和区、雾区。
复习内容
干燥介质（drying medium）：在干燥过程中能够把热量传递给 木材、同时又能把木材排出的水汽带走的媒介物质。 常用的木材干燥介质： 过热水蒸气(superheated steam)、 湿空气(moist air)、炉气 (furnace air) 干饱和蒸汽质量 x 干度 饱和水质量 干饱和蒸汽质量
E β 0.0019dt C
二、 I—d 图的绘制
百度文库
O
α
d
1.0t A
2.5d B
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d
Mi=0.419kJ/mm Md=1g/mm
5
I=0
2. t=const线 根据公式： I=t+2.5d+0.0019td 当t=const时，公式可写成I=A+Bd形式， 可见t=const线为一条直线。
3. φ=const线
dM dN
dC dE dD dA
d
• 3. 水分的蒸发过程在I－d 图上的表示
（1）0℃水的蒸发过程（湿空气的绝热加湿过程）
I tA
A（IA，dA，ΦA，PA，tA）
I=const B φ=1
湿球温度 tM
C
0
dA
dC
d
（2）温度为tM（ tM ＞0℃）水的蒸发（湿空气的定温加湿过程）
由于原来的水有温度，所以具有一定的焓，当一定量的湿 空气蒸发这部分水时，湿空气本身的焓没有变，但总 体增加了水的焓。水的焓为： I 4.19* 0.001dM* tM = 0.00419 tMdM， 这是湿空气的湿含量为0时的情况， C 当湿空气的湿度为dc时，则进 tC I=const 入湿空气的水分 量为dM－ dC，焓 Φ=1 的增量为： △I= 0.00419 tM（dM－ dC） M (注：△I很小，可忽略； tM
dC
dM
d
• 4. 湿空气的混合
(1) 两种不同状态A、 B的湿空气混合后的状态为C
A(I0, d0) ,m0kg B(I1, d1), m1kg C(I2, d2) ,(m0+m1）kg 由湿平衡原理得：m0d0+m1d1=(m0+m1)d2 m1/m0=(d2-d0)/(d1-d2) 由热平衡原理得：m0I0+m1I1=(m0+m1)I2 m1/m0=(I2-I0)/(I1-I2) 所以：(d2-d0)/(d1-d2)=(I2-I0)/(I1-I2)＝ m1/m0
湿球温度的找法 及形成）
0
dC
dM
d
I
C
tC-tM称为干燥势（drying power），
tC
I=const
Φ=1
tM
M
0
即干湿球温度差(wet-bulb depression )， 用△ t表示。 在水分蒸发时，是借助蒸汽压力的不 同来进行的。所以，pbh-psz称为水分 蒸发势，用△ p表示。 • 在psz ＜60kPa时，蒸发势（ △ p）与 干燥势（ △ t ）的关系是： △ p= △ t （65-0.0006psz）
根据公式：φ＝pd/（622+d）pH
当φ=const时，如果p=0.1MPa，根据
pH=（t/100）4，这样对于给定的一组t
值，可得出相应的一组d值。从而描绘 出φ=const的等相对湿度线。
4. psz=const线 根据公式psz =pd/（622+d） 当p=0.1MPa时， psz ∝d 5. ρ =const线 根据公式ρ =（0.00349 p －0.00132 psz） /（273+t）
25
23
5.木材干燥过程
多次循环理论干燥过程(不考虑热量损失)在I-d图上的绘制 I I1=I2 I3 3 I0 0 d0 d1
25
1 2 φ=1 d
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O
d2
作业：

分别绘出以下图形，并口述各状态参数的变化：
①湿空气的加热过程、②湿空气的冷却过程、③水 分的蒸发过程、④（干、湿）饱和蒸汽与空气的混 合过程、⑤（两种或两种以上的）湿空气的混合过 程、⑥理论干燥过程。
I
IB IC
B
C P
φ=1
IA
A
O
d
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（3）空气与蒸汽的混合 • ①干饱和蒸汽与空气的混合
I
设湿空气的状态点为 A（dA、tA）， 干饱和蒸汽的温度为tsz， 喷入的蒸汽量为 C m千克=1000m克， 则混合后气体的 湿含量dB=dA+1000m tA
E
B A
M
φ=1
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dA
dB
19
d
•
25
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2、确定露点温度 露点是给定的蒸气分压下所对应的饱和温度。 只需从已知的状态点引垂线和临界曲线相交，交点的温度 即露点。
例：已知湿空气温度t=25℃，
相对湿度φ=60%。
试确定湿空气的焓、
含湿量及露点。
25
22
3、由干、湿球温度确定相对湿度
已知湿空气的湿球温度tw=21.5℃， 干球温度td=25℃， 试根据I-d图确定空气的相对湿度φ。
过热度＝tgr-tbh 绝对湿度(absolute humidity)：单位体积的湿空气中所含水蒸气的 质量。 湿容量：饱和湿空气的绝对湿度。 相对湿度(relative humidity)：绝对湿度与湿容量之比，用φ 。 相对湿度的测定：干湿球温度计法、湿敏试片法。
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第三讲 湿空气的I—d图
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②湿饱和蒸汽与空气的混合 △I=0.00419tn（dB-dC）（ △I 很小，可忽略）
I
E F C tA A I=const B M D DK=△I Φ=1 K
G
O
dA
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dC dB
d
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湿空气焓-湿图的作用
1、湿空气状态参数的确定 I-d图上的每一点都代表湿空气的一个状态，只要知道湿空气 任意两个独立的参数，就可根据I-d图确定湿空气的状态，找 出其它参数。 例：已知湿空气的温度t=25℃，相对湿度φ=60%。 求湿空气的焓、含湿量及水蒸气分压。