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1、天津理工学院学报年常见温度下饱和水蒸汽分压力的计算王启山提要在工程设计中,通常是依据查表或查图的方法取得饱和水蒸汽分压力的数据,但在一些情况下,往往不能满,,。足精度要求而纯理论推导出的公式又太复杂一些经验公式中有的精度较差有的也较繁杂本文中提出了新的在常见温度。了。℃范围内饱和水燕汽压力计算公式一士撬形式简单,计算方便,且能滴足工程实践对精度的要求。、,,在给水排水空气调节等工程设计及研究中经常需要确定空气的状态而表征空气状,,‘态的一个极其重要的参数是空气的相对湿度甲它表示空气的干燥程度其
2、定义如下〔甲二一卫竺一一一式中空气中所含水蒸汽的分压力—。同温度下的饱和水蒸汽分压力,—,实际上由于空气巾所含的水蒸汽的分压力无法直接得到所以式不能真正用于实际计,而实际计算采用的是下式算碑一。一下、、空气的干湿式中球温度℃。、—与、二相应的饱和水蒸汽分压力,巴口一—,。大气压力巴—。、、一些手册印的相对湿度计算图就是根据式计算绘制的在工程计算中一般是,。已知的司而计算不同温度下的饱和水蒸汽分压力将是上述计算之关键、,通常确定某一温度下的饱和水蒸汽分压力
3、的方法有查表查图和公式计算法三种在一,,般设计手册中常以表格的形式给出在不同温度下的饱和水蒸汽分压力的值或者以曲线的形式在炜湿图,。上给出饱和曲线并不需要设计者重新计算但需要指出的是表格给出的数,而据毕竟是有限的几个孤立的温度点的值介乎两个温度点之间的温度所对应的饱和水蒸汽。,分压力则需用内插注近似求得而查图法又往往遇到精度不高的问题在一些研究性的计算中,丘述查表或查图的方法往往不能满足要求。尤其是目前电子计算技术的应用,在提高设计叶算约速度、选,择最佳设计方案方面给设计和研究工作者提供了极大的便利条件因此在工程没计中逐步采用电子计算技术无疑是今
4、后发展的方向。如果利用电子计算机的存储系统,把表中给出的各种温度下的饱和水蒸汽压力值予先储存几机器中,,将会占用大量储存单元。而且仍然不能满足温度值呈连续变化的需要如果能够找到一个足够精确的经验式来描述常,见温度范围内饱和水蒸汽分压力与温度的关系就可以用函数语句的方法来计算该温度区第期常见温度下饱和水蒸汽分压力的计算。。间内任一温度值所对应的饱和水蒸汽分压力值函数语句中的表达式是根据计算公式编译的,,。为了尽可能少地占用机时计算公式的数学模型应在保证精度的基础上尽可能简化对于手,。算更需要求计算公式既精确又简便,理论推导和实验均表明饱和水蒸
5、汽分压力是温度的单值函数由相平衡理论导出的克劳修斯克拉贝龙哪一。方程表明了物质处于两相平衡时温度与压力—‘的关系〔夕里△一,,式中相平衡时压力亦即饱和蒸汽压力工程大气压一,多平衡温度—,△摩尔体积增量,—摩尔相变热,—,,,,对水而言护,。水的汽化热—,,将克劳修斯一克拉贝龙方程用于水的汽液两相平衡把汽相当作理想气体把摩尔体积增量,则可依据理想气体状态方程求得当作汽相的摩尔体积乙、一一气,二一尸。式中气体常数将
6、—式代入式可解得口旧围,叹二‘一,,应该指出的是式中的汽化热并非常数它仍然是温度的函数文献给出其关系式,如下二一一义。,,由于式太复杂将其代入式后是无法求得一个压力对于温度的简便的函数关。,,,系式的因此在实际工程计算中纯理论推导的公式是无法运用的而实际采用的都是一些。经验公式目前在国内外应用较多的经验公式是纪利在年据德国的实验数据关联整理出,来的其形式如下,,。。,,。,。
7、。。,,「。。日灯勺一乙勺二节,一一一。。。、。一」「旦华生,,。其他一些经验公式要么精度较差要么形式比式更繁杂因而此处不再一一介绍,。用式计算的结果日前均认为是能够满足精度要求的衡量其精确度的标准则是年月第六届国际水蒸汽性质会议上通过的骨架表《年国际骨架表饱和状。—,—,态》昨该表给出了不同温度下的饱和水蒸汽分压力值它是根据实测数据编制的这些数。,,据讫今仍被认为是可靠的沙尽管式具有较好的精确度然而
8、其形式仍嫌复杂在一,,,些设计计算中常常要反复计算许多温度值下的饱和水蒸汽分压力如果用手算就更繁琐了,卫
