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1、第20卷第2期南京化工大学学报Vol.20No.21998年4月JOURNALOFNANJINGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGYApr.1998研究简报湿度计算公式的简化计算方法钱同生(南京化工大学材料科学与工程系,南京,210009)摘要提出一种简化的计算公式代替国际气象组织(WMEO)推荐的湿度计算公式。该公式具有计算简便、精度高,可以方便地推导出反算公式,并可以快速计算出该湿度下的露点和霜点。关键词湿度计算露点霜点中图分类号P426.1湿度对人们的生产和生活有很大的影响。目式中,U:相对湿度(%)前比较常用的湿度测量方法是
2、利用传统的干湿球t1:湿球温度(e)温度计,分别读出干球和湿球的温度,再代入公t2:干球温度(e)式,计算出空气中的相对湿度。目前通用的湿度T1:水的三相点温度(273.16K)计算公式为国际气象组织(WMEO)推荐的计算公T:绝对温度(K)式,但由于形式复杂,实际应用起来并不方便,也A:干湿表系数(随湿度表是否结冰和通风条无法用它进行进一步的数学推导,因此丧失了数件不同而定)学模型所应具有的一种重大优势。P:本地气压(MPa)目前工程界所采用的对策,是用这些公式计e:空气中的水汽压(MPa)[1]算出一系列的数据,编制成5湿度查算表6,并利ew(t):温
3、度te时的液面饱和水汽压(MPa)用查表和内插法来得到中间数据。其中饱和水汽压ew(t)的计算公式(3)是一切湿度计算的基础,但实际应用起来并不方便。而1湿度查算表中的公式且式(3)只能在计算机上进行正向计算,即由t求ew(t),不便于逆向从ew(t)反求t,也无法用它进国家气象局出版的5湿度查算表6(1986年第行进一步的数学推导。二版)使用国际气象组织(WMEO)推荐的计算公在使用上述公式计算湿度时,只考虑在湿球[1]式(1):不结冰(0e~50e)的范围里。在湿球结冰时,U=e/ew(t2)@100(1)ew(t)要改用冰面饱和水汽压计算公式ei(t
4、)。另e=ew(t1)-AP(t2-t1)(2)外,由于湿球温度计的读数精度有限,很难准确到lgew(t)=10.79574(1-T1/T)-0.1e,而且湿度计算公式中的系数A随通风条5.02800lg(T/T1)+件改变,难以确定,造成湿度计算结果的精度降-4-8.2969(T/T-1)1.50475@10[1-101]+低,因此湿度计算结果只须有两位有效数字就够-34.76955(1-T/T)0.42873@10[101-1]-了。从这几方面考虑,采用式(3)那样复杂的形式3.21386(3)完全没有必要。温度范围:(一49.9e~49.9e)收稿日
5、期:1998-02-2070南京化工大学学报第20卷2简化计算公式lgew(t)=4.3066-1790/(t+238)(4)该公式与式(3)相比,形式简单,便于转换,计目前关于水蒸气的任何经验公式都是以国际算快捷,而且精度较高,完全可以满足湿度计算要水蒸气性质协会(IAPS)正式公布的51985IAPS求。与标准公式相比,在0e~50e范围里误差[2][0.1%。在10e~40e范围里,误差[0.01%。热力学性质国际骨架表6的数据为依据的。计算饱和水汽压的公式(3)之所以复杂,是因为它希此式还可以直接变换成逆算公式(5):望建立一个能在较大范围内(-5
6、0e~100e)达t=(4.3066-lgew(t))/1790-238(5)到公布数据的容许误差(约为?0.01%)的公式,同时由于露点温度td与相对湿度有如下关[1]因此就必须在公式各基本项之后加上一些次要的系:修正项(总的影响不超过?0.5%),式中共包括7U=e/ew(t2)@100个5~6位的常数。这些次要的修正项虽然可以使=ew(td)/ew(t2)@100(6)正向计算的精度略有提高,但它们的出现却大大利用式(4)和(6),可得:增加了数学形式的复杂性,并使进一步的数学推td=[1/(t2十238)-导和逆向运算不便于进行,从而严重破坏了数学
7、-1lg(U/100)/1790]-238(7)模型所具有的推理和运算功能。即可用U和t2直接算出露点温度td。在0e~50e范围内,作者根据5国际骨架近似计算公式和标准公式及查表的结果比较[2]表6所给出的数据和曲线形式,经过整理,提出如表1。饱和水汽压的公式(3)的一个近似公式如下:表1(0e~50e)湿度和露点的计算及查表的结果(液面)A=0.667@10-3P=0.1MPa[1]Table1Comparisonofhumiditydataandfrostpointsat0~50e干球温度湿球温度近似公式(4)标准公式(3)查表近似公式查表t2/et
8、1/eU%U%U%td/etd/e12311.211.211-17
