9-1-1湿空气参数

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1、第一节湿空气的性质干燥定义：用热能使湿物料内液体气化，被干燥介质带走，使湿物料的含液量降低的操作。干燥的分类：（1）按操作压强分：常压干燥和真空干燥（2）按操作过程分：连续干燥和间歇干燥（3）按传热机理分：传导干燥、对流干燥、辐射干燥、介电加热干燥等重点：空气——水系统一、湿空气的状态参数（一）水蒸气分压p根据道尔顿分压定律，湿空气的总压强p与水蒸气T分压pv及干空气的分压pa有如下关系：pT=pv+pav:vapor以及pv/pa=pv/(pT-pv)=nv/naa:air（二）湿度H(湿含量、

2、绝对湿度)定义：湿空气中水气质量与绝干空气质量之比nM18nnpvvvvvH0.6220.622nM29nnppvaaaaT单位：kg水蒸气/kg绝干气饱和空气的湿度Hs：psHs0.622kg/kg绝干气S：SaturationppTs（三）相对湿度j定义：总压一定时，水气分压与同温下饱和蒸气压之比。jppvH0.622skg/kg绝干气j100%p-jppTss相对湿度是空气吸湿能力大小的标志。[例9-1]湿空气中水蒸气分压为2.335kPa，总压为101.3kPa，求湿空

3、气温度t=20℃时的相对湿度j。若将湿空气加热到50℃，求此时的j。解：（1）t=20℃时，水的饱和蒸汽压为p=2.335kPasj=pv/ps×100%=2.335/2.335×100%=100%即湿空气已被水蒸气饱和，不能再用作干燥介质。（2）t=50℃时，p=12.34kPasj=pv/ps×100%=2.335/12.34×100%=18.92%当湿空气温度升高后，j值减小，又可用作干燥介质。（四）比焓I定义：1kg绝干空气及其所带的水气（Hkg）的焓之和。I=Ia+HIvIa=cpa(t

4、-0)Iv=r0+cpw(t-0)所以，I=[cpa(t-0)]+H[cpw(t-0)+r0]=(1.01+1.88H)t+2490HkJ/kg绝干气（五）湿比热容cpH定义：1kg绝干空气及其所带的水气的比热容之和c=1.01kJ/(kg.K)c=1.88kJ/(kg.K)papwcpH=cpa+Hcpw=1.01+1.88HkJ/(kg绝干气.K)（六）湿比体积vH定义：1kg绝干空气及其所带的水气体积之和51H273t1.013103/kg绝干气v()22.4mH2918273

5、pT（七）干球温度t和湿球温度twtw定义：大量的不饱和湿空气与少量的湿物料接触，传热、传质达平衡时湿物料中水分的温度。注意：少量的水与大量空气相接触。可以认为空气的t和H都不变。QQ传热达平衡时，空气传给水分的显热等于水分汽化所需的潜热：Q=aS(t-tw)=kHS(Hs,tw-H)rtw单位：kWkJ/stw=t-kHrw(Hs,tw-H)/a讨论：（1）干燥操作中，常用干、湿球温度计测定湿空气温度和湿度。（2）测tw时，空气流速应大于5m/s，减小热辐射和热传导的影响；（3）饱和湿空气：t=

6、tw；不饱和湿空气：t>tw；（4）空气——水系统：传热传质系数比a/kH=1.09;（5）计算时要用试差法。（八）绝热饱和温度tas定义：用大量的水将空气绝热冷却至饱和时空气的温度。注意：少量的湿空气与大量水接触。传热达平衡时，空气传给水分的显热等于水分汽化所需的潜热。因此，可视为等焓过程。I1=(1.01+1.88H)t+r0HI2=(1.01+1.88Has)tas+r0HasI1=I2H与Has数值都很小，可近似认为湿空气比热容不变，则：1.01+1.88H=1.01+1.88Has=cp

7、H整理得：rOast=t-(H-H)asascHpH讨论：（1）空气——水系统：cpH=1.09，故tw=tas;对别的系统此关系不成立；（2）计算时要用试差法；（3）tw和tas是两个不同的概念。（九）露点td定义：将湿空气等湿等压冷却至饱和时的温度。（水蒸气分压pv也不变）ps,tdH=H0.622s,tdppTs,tdpf(t)s,tdd对于空气-水系统：不饱和湿空气：t>tw=tas>td饱和湿空气：t=tw=tas=td总结已知：pT,a/kH=1.09变量：H,Hs,pv,ps,

8、j,I,t,tw,tas共9个方程：共7个H0.622pI=(1.01+1.88H)t+2490HppTroast=t-(H-H)j=p/pasasvscHpsH0.622tw=tassppTsps=f(t)结论：需要已知2个参数方能确定空气的状态，但不是任2个参数都是独立变量。[例9-2]已知湿空气的总压p=1.013×105Pa，相对湿度Tj=60%，干球温度t=30℃，试求：（1）湿度H；（2）露点t；（3）将上述情况湿空气在预热器内加热到100℃d时所需热量。已知湿