設(shè)施農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第一節(jié) 濕空氣性質(zhì)

1、設(shè)施農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)制圖四、計(jì)算機(jī)制圖Autocad 農(nóng)業(yè)設(shè)施種類繁多，但他們有兩點(diǎn)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(diǎn)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(shí)施調(diào)控。本課程的主要內(nèi)容是圍繞這個(gè)核心設(shè)置的。要實(shí)施調(diào)控。本課程的主要內(nèi)容是圍繞這個(gè)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(jì)算實(shí)例四、濕空氣的性質(zhì)計(jì)算實(shí)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(duì)流體的有效流動(dòng)進(jìn)行組織而實(shí)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(shí)，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(shí)，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(yàn)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(shí)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(shí)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(shí)溫度。常用的

4、有熱力學(xué)溫標(biāo)和攝氏溫度。二個(gè)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(duì)濕度相對(duì)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(gè)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(diǎn)溫度 當(dāng)空氣溫度降低到其飽和含

5、濕量與實(shí)際含濕量相等時(shí)，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(gè)使空氣成為飽和的溫度，稱為露點(diǎn)溫度。露點(diǎn)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(shí)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(jì)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(shí)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(jì)算基準(zhǔn)，則可做如下近似計(jì)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(jì)(即普通溫度計(jì))測(cè)出的是濕空氣的真實(shí)溫度t。另一支溫度計(jì)的感溫球上包裹有浸在水中的濕紗布，稱為濕球溫度計(jì)。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(duì)濕度越低。干、濕球溫度計(jì)干、濕球溫度計(jì)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(shí)，開始時(shí)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(shí)，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(shí)間傳遞的熱量等于單位時(shí)間內(nèi)濕紗布表面水分汽化所需熱量時(shí)，濕紗布中的水溫保持恒定不變，達(dá)到平衡，濕球溫度計(jì)指示的正是平衡時(shí)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(jì)干、濕球溫度計(jì)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(cè)量時(shí)，風(fēng)速不

9、應(yīng)小于4m/s，干、濕球溫度計(jì)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(duì)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(duì)濕度線濕空氣h-d圖三 焓濕圖例：已知干球溫度為30，相對(duì)濕度為60%。 沿橫向的30等溫干球溫度線，找到與60%等相對(duì)濕度線的交點(diǎn)，該交點(diǎn)即為已知空氣的狀態(tài)點(diǎn)。從該點(diǎn)與其他等值線的相對(duì)關(guān)系，可以讀出：露點(diǎn)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(jì)算實(shí)例例1-1：在某溫室通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)口測(cè)得通風(fēng)量為20

10、000m3/h，空氣干球溫度為24相對(duì)濕度50%；在排風(fēng)口測(cè)得空氣的溫度為30，相對(duì)濕度為85%。 試計(jì)算單位時(shí)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(shí)，：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(jì)算實(shí)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