設(shè)施農(nóng)業(yè)設(shè)計基礎(chǔ)第一節(jié) 濕空氣的性質(zhì)

1、設(shè)施農(nóng)業(yè)設(shè)計基礎(chǔ)河南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院主要內(nèi)容 一、流體一、流體 二、傳熱二、傳熱 三、電三、電 四、計算機(jī)制圖四、計算機(jī)制圖Autocad 農(nóng)業(yè)設(shè)施種類繁多，但他們有兩點是共通的，即每種設(shè)農(nóng)業(yè)設(shè)施種類繁多，但他們有兩點是共通的，即每種設(shè)施都由某種建筑及其附屬設(shè)備構(gòu)成，建筑物內(nèi)的環(huán)境都施都由某種建筑及其附屬設(shè)備構(gòu)成，建筑物內(nèi)的環(huán)境都要實施調(diào)控。本課程的主要內(nèi)容是圍繞這個核心設(shè)置的。要實施調(diào)控。本課程的主要內(nèi)容是圍繞這個核心設(shè)置的。第一節(jié) 濕空氣的性質(zhì) 一、濕空氣的物理性質(zhì)基本定律一、濕空氣的物理性質(zhì)基本定律 二、濕空氣的性質(zhì)與狀態(tài)參數(shù)二、濕空氣的性質(zhì)與狀態(tài)參數(shù) 三、焓濕圖三、焓濕圖 四、濕空氣的

2、性質(zhì)計算實例四、濕空氣的性質(zhì)計算實例液體氣體流體流體是農(nóng)業(yè)設(shè)施環(huán)境的重要組成方面設(shè)施環(huán)境的調(diào)節(jié)都是以流體作為工作介質(zhì)。需要對流體的有效流動進(jìn)行組織而實現(xiàn)。作用一 濕空氣的物理性質(zhì)基本規(guī)律濕空氣：即干空氣和水蒸氣的混合物。干空氣：是指完全不含水蒸氣的空氣。濕空氣干空氣水蒸氣基本穩(wěn)定不變變化不定一 濕空氣的物理性質(zhì)基本規(guī)律在設(shè)施農(nóng)業(yè)的空氣環(huán)境調(diào)控中，研究熱濕方面性質(zhì)時，兩者均可看做理想氣體。其物理性質(zhì)遵循理想氣體的規(guī)律。1.道爾頓分壓定律2.理想氣體狀態(tài)方程一 濕空氣的物理性質(zhì)基本規(guī)律在設(shè)施農(nóng)業(yè)的空氣環(huán)境調(diào)控中，研究熱濕方面性質(zhì)時，兩者均可看做理想氣體。1.道爾頓分壓定律干空氣的分壓力pppwaa

3、p水蒸氣的分壓力wp大氣（空氣）壓力p一 濕空氣的物理性質(zhì)基本規(guī)律2.理想氣體狀態(tài)方程理想氣體定律TRmTRMmTRnVpaaaaaa00TRmTRMmTRnVpwwwwww00干空氣水蒸氣nRTpV 它建立在玻義耳-馬略特定律、查理定律、蓋-呂薩克定律等經(jīng)驗定律上。二 濕空氣的性質(zhì)與狀態(tài)參數(shù)1.濕空氣的總壓力p2.水蒸氣的壓力pw為水蒸氣單獨(dú)占有濕空氣的容積，并與濕空氣溫度相同時所具有的壓力。反映使空氣中水蒸氣量的多少。3.飽和水蒸氣的分壓力ps指濕空氣中水蒸氣數(shù)量達(dá)到飽和狀態(tài)時的水蒸氣分壓力。取決于氣溫的高低。 Tfps二 濕空氣的性質(zhì)與狀態(tài)參數(shù)4.空氣的干球溫度 濕空氣的真實溫度。常用的

4、有熱力學(xué)溫標(biāo)和攝氏溫度。二個關(guān)系為：tT與15.273 tT二 濕空氣的性質(zhì)與狀態(tài)參數(shù)5.相對濕度相對濕度反映濕空氣中水蒸氣分壓力接近飽和水蒸汽壓力的程度，是衡量空氣干燥或潮濕程度的一個參數(shù)。 的最大值為1，空氣達(dá)到飽和狀態(tài)。pspwwwawawawwaawwawpppppppppRRTRVpTRVpmmd622.0622.05.461287a二 濕空氣的性質(zhì)與狀態(tài)參數(shù)6.含濕量d指濕空氣中水蒸氣數(shù)量。單位質(zhì)量干空氣的濕空氣中所含有的水蒸氣質(zhì)量。)/g/(干空氣干空氣或kgkgkg空氣中水蒸氣的變化量W W：)(12kgddmWa二 濕空氣的性質(zhì)與狀態(tài)參數(shù)7.露點溫度 當(dāng)空氣溫度降低到其飽和含

5、濕量與實際含濕量相等時，濕空氣將成為飽和狀態(tài)，若溫度繼續(xù)降低，水蒸氣將凝結(jié)出來，形成液態(tài)。這個使空氣成為飽和的溫度，稱為露點溫度。露點溫度是至未飽和濕空氣在含濕量不變的情況下，冷卻至飽和狀態(tài)時溫度。是否有冷凝結(jié)露發(fā)生的判斷條件是否有冷凝結(jié)露發(fā)生的判斷條件。dt)608.11(adpTRpTRmVvaaa二 濕空氣的性質(zhì)與狀態(tài)參數(shù)8.比容 指單位質(zhì)量干空氣的濕空氣的容積。)/(3干空氣kgm9.密度 單位容積濕空氣的質(zhì)量。)(3532871013251608. 1111TkgTTTRpddTRpdaa)1(11dmmVmVmmawawa若已知干球溫度可近似計算：二 濕空氣的性質(zhì)與狀態(tài)參數(shù)10.焓

6、 濕空氣中含有的總熱量。h 干空氣的定壓質(zhì)量比熱容，分別為1.01和1.85r 水在0時的氣化潛熱。pwpacc 、tdth85.1250101.1)(干空氣kgkgtcrdtchpwpa二 濕空氣的性質(zhì)與狀態(tài)參數(shù)10.焓 h)(干空氣kgkgtcrdtchpwpa1hhdrtdccspwpa 為與溫度變化有關(guān)的熱量，是隨著溫度變化而產(chǎn)生的熱量變化，稱為顯熱。 與溫度變化無關(guān)，僅與含濕量變化有關(guān)的熱量，稱為潛熱。sh1h二 濕空氣的性質(zhì)與狀態(tài)參數(shù)10.焓 濕空氣中含有的總熱量 h)(21kJttmcQp空氣因狀態(tài)變化而發(fā)生的熱量變化=焓的變化量kJhhmQa12若空氣狀態(tài)發(fā)生了變化，但含濕量為

7、變化，直接算顯熱，以濕空氣為計算基準(zhǔn)，則可做如下近似計算：二 濕空氣的性質(zhì)與狀態(tài)參數(shù)11.空氣的濕球溫度 wt干球溫度計(即普通溫度計)測出的是濕空氣的真實溫度t。另一支溫度計的感溫球上包裹有浸在水中的濕紗布，稱為濕球溫度計。干濕球溫差反映了空氣濕度的高低，干濕球溫差越大，空氣的相對濕度越低。干、濕球溫度計干、濕球溫度計二 濕空氣的性質(zhì)與狀態(tài)參數(shù)11.空氣的濕球溫度 wt當(dāng)大量的未飽和空氣流吹過暴露在空氣中的濕紗布表面時，開始時濕紗布中水分溫度與主體濕空氣溫度相同。由于濕空氣未飽和，濕紗布中水分汽化，通過汽膜向空氣流擴(kuò)散。汽化需要的熱量來自于水分本身，使水分溫度下降。但水分溫度低于濕空氣流溫度

8、時，熱量將由空氣傳給濕紗布中的水分，傳熱速率隨著兩者溫差增大而提高，直到空氣向濕紗布單位時間傳遞的熱量等于單位時間內(nèi)濕紗布表面水分汽化所需熱量時，濕紗布中的水溫保持恒定不變，達(dá)到平衡，濕球溫度計指示的正是平衡時濕紗布中水分的溫度。由于這一溫度取決于周圍濕空氣的溫度t和含濕量d，故稱為濕空氣的濕球溫度，以tw表示。二 濕空氣的性質(zhì)與狀態(tài)參數(shù)11.空氣的濕球溫度 wt可認(rèn)為空氣在此過程中的總熱量幾乎沒有變化，這樣的變化過程為等焓過程。干、濕球溫度計干、濕球溫度計這是濕球溫度和其他狀態(tài)這是濕球溫度和其他狀態(tài)參數(shù)間相互轉(zhuǎn)換推算的理論依參數(shù)間相互轉(zhuǎn)換推算的理論依據(jù)。據(jù)。為了獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，測量時，風(fēng)速不

9、應(yīng)小于4m/s，干、濕球溫度計均應(yīng)有防止熱輻射的防護(hù)構(gòu)造。三 焓濕圖運(yùn)用焓濕圖可查取濕空氣的各種狀態(tài)參數(shù)焓濕圖焓濕圖干球溫度等值線含濕量等值線相對濕度等值線焓等值線等溫線等焓線等壓線（等含濕量線）等相對濕度線濕空氣h-d圖三 焓濕圖例：已知干球溫度為30，相對濕度為60%。 沿橫向的30等溫干球溫度線，找到與60%等相對濕度線的交點，該交點即為已知空氣的狀態(tài)點。從該點與其他等值線的相對關(guān)系，可以讀出：露點溫度約為21.5。濕球溫度約為23.8。焓，水蒸氣分壓力為干空氣干空氣kgghPapkggdw/71,2550/16含濕量四 濕空氣性質(zhì)計算實例例1-1：在某溫室通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)口測得通風(fēng)量為20

10、000m3/h，空氣干球溫度為24相對濕度50%；在排風(fēng)口測得空氣的溫度為30，相對濕度為85%。 試計算單位時間內(nèi)通風(fēng)從溫室內(nèi)排除的熱量與水汽量，其中顯熱量與潛熱量各為多少？（大氣壓取101325Pa。） 干空氣干空氣干空氣焓：比容：含濕量：水蒸氣的分壓力：時，：查得進(jìn)風(fēng)口的空氣狀態(tài)參數(shù)解：kgkJtdthkgmdpTRkgkgpppdPappPaptwwss/89.472485. 1250100929. 02401. 1)85. 12501(01. 1/854. 000929. 0608. 1110132515.283287608. 11)/(00929. 01491103251491622. 0622. 0149125895 . 029812411111311a111111w11四 濕空氣性質(zhì)計算實例 skJQQQskJrWQskJhhmQskgddmWskgVmkgkJtdthkgkgpppdPappPaptaaawwss/9 .443 .2222 .267/3 .2220889. 02501/2 .26789.4797.88505. 6)5(/0889. 000929. 002295. 0505. 6)4(/505. 6854. 03600200003/97.883085. 1250100929. 03001