湿空气热物性参数的计算

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1、湿空气热物性参数的计算112王兴华，周鸣镝，成红娟（1.兰州市城市建设设计院，甘肃兰州730050；2.兰州交通大学环境与市政工程学院，甘肃兰州730070）摘要：对不同地区总压力下的湿空气，以相对湿度和温度为已知量，分别建立了湿空气的密度、定压比热容、动力粘度、导热系数等热物性参数的计算方程。利用FORTRAN语言编写了湿空气热物性参数的计算程序，可供计算参考。关键词：湿空气；热物性参数；FORTRAN语言0引言湿空气是由干空气和水蒸气所组成混合气体，因此有必要对湿空气热物性参数的计算方法进行探讨。本文在干空气和水

2、蒸气的热物性参数基础上，以湿空气的总压力、相对湿度、温度为已[1]～[4]知量，分别建立湿空气的密度、定压比热容、动力粘度、导热系数等热物性参数的计算方程。1分子量及气体常数⑴湿空气的平均分子量可按混合气体的容积成分ri或摩尔成分xi进行计算pppppMrMrMdaMvMmavMvMmadadavvdavdavppppmamamamapMvMM（1）dadavpma式中：Mda为干空气的分子量，取28.97；Mv为水蒸气的分子量，取18.02；pma为湿空气总压力，Pa；pv为水蒸气分压力，P

3、a。⑵湿空气的气体常数8314R（2）maMma2含湿量（比湿度）含湿量(或称比湿度)是指在含有1kg干空气的湿空气中，所混有的水蒸气质量。ppt()d622v622s(g/kg(a))（3）ppppt()mavmas式中：d为湿空气的含湿量，g/kg(a)；为湿空气相对湿度，﹪；ps(t)为对应于湿空气温度t/℃的水蒸气饱和压力，Pa，其值可通过查饱和水与饱和水蒸气表得到，也可由拟合的下式计算：734227.2310t2.7110t7.210t6.42pt()e。s3比体积及密度

4、1湿空气的比体积表示在一定温度T和总压力p下，1kg干空气和0.001d水蒸气所占有的容积，即1kg干空气的湿空气比体积，它也可看作是用总压力p和含湿量d计算所得的干空气的比体积，即RTda3(10.001606)d(m/kg(a))（4）pma由于湿空气的比体积是以1kg干空气为基准定义的，因此湿空气的密度是：10.001dpma(10.001)d3(kg/m(a))（5）maRT(10.001606)dda33式中：为湿空气的比体积，m/kg(a)；ma为湿空气的密度，kg/m(a)；Rd

5、a为干空气的气体常数，取287J/(㎏·K)；T为湿空气的温度，K。4湿空气的焓湿空气的焓是lkg干空气的焓和0.001dkg水蒸气的焓的总和，即hct1.01t(kJ/kg)（6）dap,dahrct25011.85t(kJ/kg)（7）vp,vhmahda0.001dhv1.01t0.001d25011.85t(kJ/kg)（8）式中：hma为湿空气的焓，kJ/kg；hda为干空气的焓，kJ/kg；hv为水蒸气的焓，kJ/kg；cp,da为干空气的定压比热容，取1.01kJ/(kg·K)

6、；t为空气的温度，℃；r为水的汽化潜热，取2501kJ/kg；cp,v为水蒸气的定压比热容，取1.85kJ/(kg·K)。5定压比热容湿空气的定压比热容可按组分xi进行计算：xxcvdap,vcp,maxcdap,daxcvp,vxdacp,dacp,vxdacp,dadcp,v1d（9）xccdap,dap,da式中：cp,ma为湿空气的定压比热容，J/(kg·K)；xda、xv分别是湿空气中干空气和水蒸气的质量分数；cp,da为干空气的定压比热容，J/(kg·K)，

7、其值可通过查干空气热物理性质表得到，也可由拟422合的下式计算：cp,da710t1.8610t1005；cp,v为水蒸气的定压比热容，J/(kg·K)，其值可通过查水蒸气热物理性质表得到，也可由拟合的下式计算：5332c910t3.510t0.4873t1854.3。p,vx11由于xda（其中：xx1）daxxxddavdav1v1xdacp,dacp,v因此有：c(1d)（10）p,ma1dcp,da26动力粘度[5]对于二元组分的湿空气而言，其动力粘度可由下

8、式计算：11MM11maxM2maxM2yM2yM2MdadadaMvvvdadadavvvdavma1111MM22ma2ma2yMyMxMxMdadavvdadavvMMdav1111xM2xM2M2dM2dadadavvvdadavv（11）1111xM2xM2M2dM2dadav