工程热力学第8章答案

第8章 湿空气和空气调节

8-1 今测得湿空气的干球温度t =30℃，湿球温度t s =20℃，当地大气压力p b =0.1MPa 。求：湿空气的相对湿度ϕ、含湿量d 、焓h 。

解：查h-d 图得：相对湿度 ϕ=40%；含湿量d =10.7g/kg(DA)；比焓h=57.5kJ/kg(DA)

8-2 已知湿空气开始时的状态是p b =0.1MPa ，温度t =35℃，相对湿度ϕ=70%，求水蒸气的分压力和湿空气的露点温度；如果保持该湿空气的温度不变，而将压力提高到

(40)0.00738C Mpa °= 110.77.380.6221000.7s s p p p ϕϕ××=×−−× MPa C p s 000873.0)5(2=° %1002=ϕ

)(/48.51000873

.0100873

.01622.0622

.02222DA kg g p p p d s s =×−××

=−=ϕϕ )(/4.2848.588.332DA kg g d d d =−=−=∆

8-4 一功率为800W 的电吹风机，吸入的空气为0.1MPa 、15℃、ϕ=70%，经过电吹风

机后，压力基本不变，温度变为50℃，相对湿度变为20%，不考虑空气动能的变化。求电吹风机入口的体积流量（m 3/s ）。

解：1）0

(15)0.00171s p C MPa =

)(/82.1071

.11001000

71.1622

.0DA kg g d =−×=

1(30)0.00424s p C MPa = 010

(15) 1.71

40%(30) 4.24

s s p C p C ϕ=== 2）0

2(50)0.01235s p C MPa = 020(15) 1.71

13.8%(50)12.35

s s p C p C ϕ===

)86.12501(005.111111t d t h h h v a ++=+=

222用图解法及计算法求混合后湿空气的焓、含湿量、温度，相对湿度。

解：11120 4.39/31.27/30%t C d g kga h kJ kga ϕ=°=⎫⎧⇒⎬⎨==⎭⎩ 2223529.33/110.44/80%t C d g kga h kJ kga

ϕ=°=⎫⎧⇒⎬⎨

==⎭⎩ ,1,10.1013250.30.0023370.100624a v p p p MPa =−=−×= 6,11

,1,10.100624101517.95/min 0.287(27320)

a ma g a p V q kg R T ××===×+

,2,20.1013250.80.0056290.096822a v p p p MPa =−=−×= 6,22

,2

,20.096821020

21.91/min 0.287(27335)

a ma g a p V q kg R T ××===×+ 图解法

,2,11321.910.81917.9532ma ma q q === 作图，按比例画出3点，读出数据 374.14/h kJ kga = 317.85/d kJ kga = 328.4t C ≈° 73%ϕ≈

计算法：

干空气质量守恒 ,3,1,2ma ma ma q q q =+ = 39.86 kg/min

水蒸气质量守恒 ,33,11,22ma ma ma q d q d q d =+ d 3 = 17.85 g 水/kga 能量守恒 ,33,11,22ma ma ma q h q h q h =+ h 3 = 74.14 KJ/kga 328.4t C ≈° 73%ϕ≈

8-8 某空调系统，每小时需要t =21℃，ϕ=60%的湿空气12000m 3。已知新空气的温度t 1=5℃，相对湿度ϕ1=80%；循环空气的温度t 2=25℃，相对湿度ϕ2=70%。新空气与循环空气混合后送入空调系统。设当时的大气压力为0.1013MPa 。试求（1）需预先将新空气加热到多少度；（2）新空气与循环空气的质量各为多少kg ？ 解：11

1

5:

4.31/80%t C n d g kga ϕ=°⎫⇒=⎬=⎭ 22225:13.93/70%t C c d g kga ϕ=°⎫

⇒=⎬=⎭

混合后333219.31/60%t C d g kga ϕ=°⎫⇒=⎬=⎭

作图后交点'1

%3617'1'1=°=ϕC t 设循环空气质量（干空气）a c m ,，新空气质量（干空气）a n m , 则 a a n a c m m m ,,,总=+ (1)

,23,311313.939.310.9249.31 4.31

32n a c a

m d d m d d −−=

===−− (2) []3(21)()(1013000.6 2.4910)12000

14052.5287(21273)s a v a ga ga ga p p C V p V p p V m kga R T R T R T

ϕ−°⋅−⋅−×××=

====×+联立求解，得,7303.8c a m kga = ,6748.7n a m kga =

3,,27303.813.9310101.74c v c a m m d kg −=⋅=××=水 3,,16748.7 4.311029.09n v n a m m d kg −=⋅=××=水

,,7303.8101.747405.54c c a c v m m m kg ∴=+=+=

,,6748.729.096777.72n n a n v m m m kg =+=+=

8-9 某空调系统，每小时需要t =21℃，ϕ=60%的湿空气若干（其中干空气质量

m a =4500kg ），现将室外温度t 1=35℃，相对湿度ϕ1=70%的空气经过处理后达到上述要求。（1）求在处理过程中所除去的水分及放热量；（2）如将35℃的纯干空气4500kg 冷却到21℃，应放出多少热量。设当时的大气压力为0.1013MPa 。

解：（1）219.31/60%44.753/t C d g kga

h kJ kga

ϕ=°=⎫⎧⇒⎬⎨

==⎭⎩ 11113525.18/99.789/70%t C d g kga

h kJ kga

ϕ=°=⎫⎧⇒⎬⎨

==⎩⎭ 125.189.3115.87/d d d g kga ∆=−=−=水

450015.8771.415v a m m d kg =∆=×=水 每小时去处水分

33339.31/1336.574/100%d g kga t C

h kJ kga

ϕ==°⎫⎧⇒⎬⎨

==⎩⎭