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时间:2020-01-31
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1、02湿空气的物理性质和i-d图的用法山东建筑大学热能工程学院1一.基础课知识什么是湿空气?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:(P10MPa)PV=RT各组分同大气压随海拔高度变化海平面:B=101325Pa=1.01325Bar,饱和水蒸气分压力一般为1000~2000Pa2注意:海拔较高的城市不能使用海平面的i-d图!大气压力随海拔高度而变在同一位置,冬季大气压力比夏季大气压力高,变化范围5%以内海平面大气压力称作标准大气压,为101325Pa或760mmHg3一.基础课知识湿空气的主要参数(1)
2、干球温度(drybulbtemperature)水蒸气分压力Pq饱和水蒸气分压力Pqb=f(t)密度和比容含湿量(humidityratio/moisturecontent):4一、基础课知识湿空气的主要参数(2)相对湿度(relativehumidity):=Pq/Pqb用=d/db误差=1~3%焓(enthalpy):近似定压过程,故可度量空气的热量变化:i=Cpt+(2500+Cpqt)d其中Cp=1.005kJ/kg℃,Cpq=1.84kJ/kg℃当t=0℃时r=2500kJ/kg水露点温度湿球温度5湿空气焓湿图(i-d图,PsychrometricCh
3、art)热湿比=i/d(kJ/kg)id=10000kJ/kg=0kJ/kg=-10000kJ/kg=624681012141618202224262830323436384042d(g/Kg)-25-15-55152535455565758595105115125135145%RHi(kJ/kg)65605550454035302520151050-10-15-20-25T-30i-d图是如何画出来的?i=Cpt+(2500+Cpqt)d=Pq/Pqb饱和线随B的不同而不同。B下降,饱和线右移(Pqb是温度的单值函数)7湿球温度(Wetbul
4、btemperature)定义: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空气绝热饱和温度特点:近似等焓增焓部分是液体显热:d4.19ts由湿球温度ts可得Pq=Pqb(ts)-A(t-ts)B其中经验式A=f(V)8热湿比为=i/d=4.19ts湿球温度(Wetbulbtemperature)9露点温度(dewpointtemperature)与Pq相关或在一定大气压下与d相关的温度露点温度与干球温度有关吗?干球温度、湿球温度和露点温度在大小上有什么区别?10四、焓湿图的应用BACD向室内混合过程空气处理过程DC11四、焓湿图的应用各种湿空气
5、状态变化过程在焓湿图上的表示=-=+--++121、等湿加热过程:电加热器或热水(蒸汽)加热器来处理空气2、等湿冷却过程:用表面冷却器或蒸发器冷却空气3、减湿冷却过程:用表面冷却器或蒸发器冷却空气(表冷器表面温度低于处理的空气露点温度)4、等温加湿过程:通过向空气中喷水蒸气或与空气温度相同的水而实现5、等焓加湿过程:采用喷水室喷循环水对空气进行加湿处理6、等焓减湿过程:用固体吸湿剂(硅胶或氯化钙)处理空气四、焓湿图的应用各种湿空气状态变化过程在焓湿图上的表示13四、焓湿图的应用:不同状态空气的混合14四、焓湿图的应用:不同状态空气的混合热平衡湿平衡两种状态空
6、气的混合两种状态空气的混合15[例]已知GA=2000kg/h,tA=20℃,φA=60%;GB=500kg/h,tB=35℃,φB=80%,求混合后空气状态。解:1、在B=101325Pa的i-d图上根据已知的t、φ找到状态点A和B,并以直线相连;2、混合点C在AB上的位置应符合CB/AC=GA/GB=2000/500=4/1;3、将AB线段分为五等分,则C点应在接近A状态的一等分处。查图得tC=23.1℃,φC=73%,iC=56kJ/kg,dC=12.8g/kg;4、用计算法验证,可先查出iA=42.54kJ/kg,dA=8.8g/kg,iB=109.44kJ
7、/kg,dB=29.0g/kg然后计算可得:iC=56kJ/kg,dC=12.8g/kg可见作图求得的混合状态点是正确的。四、焓湿图的应用:不同状态空气的混合16重点掌握1、熟悉湿空气的各个状态参数的概念,重点掌握个参数之间的相互联系2、焓湿图的构成及应用3、能够根据焓湿图确定空气的状态参数4、能够在焓湿图上画出不同空气处理过程5、掌握两种不同空气混合后空气的状态参数变化计算17思考题i-d图有横坐标吗?等温线相互平行吗?=0?为什么?“空气温度低于露点温度就会结露”,这个说法对不对?某热湿地区的房间,清晨启动空调送冷风时会在风口附近出现水雾,试说明是什么原因
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