濕空氣的物理性質(zhì)及其焓濕圖解析課件

1、第一節(jié) 濕空氣的物理性質(zhì)第二節(jié) 濕空氣的焓濕圖第三節(jié) 濕球溫度與露點溫度第四節(jié) 焓濕圖的應(yīng)用第五節(jié) 空氣狀態(tài)參數(shù)的計算法及另一種焓濕圖 第一章 濕空氣的物理性質(zhì)及其焓濕圖主要內(nèi)容第1頁，共22頁。第一節(jié) 濕空氣的物理性質(zhì) 、大氣的組成成分：水蒸氣、氧氣、二氧化碳等。、干空氣：由各種氣體成分組成，空調(diào)中視為穩(wěn)定的混合物。 、濕空氣：由干空氣和一定量的水蒸氣組成，空調(diào)工程中稱其為濕空氣。 一、基本概念濕空氣的相關(guān)概念 干空氣、飽和空氣、未飽和空氣；濕度（絕對濕度、相對濕度、含濕量）；比焓（換熱器中熱量）；密度和比容；露點溫度（露點溫度和機器露點溫度）；濕球溫度第2頁，共22頁。第3頁，共22頁。

2、濕空氣中水蒸氣含量雖少，但它決定了空氣環(huán)境的干燥和潮濕程度，且影響著濕空氣的物理性質(zhì)。因此研究濕空氣中水蒸氣含量的調(diào)節(jié)是空氣調(diào)節(jié)中的主要任務(wù)之一。、在常溫常壓下，濕空氣可視為理想氣體。可以用理想氣體狀態(tài)方程描述其狀態(tài)參數(shù)。二、理論基礎(chǔ)、滿足理想氣體的狀態(tài)方程與道爾頓定律干空氣：ggg濕空氣：qqqgq第4頁，共22頁。1、濕空氣的密度 gqPg/RTPq/RT0.003484B/T-0.00134Pq/T 一般取=1.2Kg/m32、濕空氣的含濕量d 濕空氣中的水蒸氣密度與干空氣密度之比。 dq/g=0.622Pq/Pg=0.622Pq/(B-Pq) (Kg/Kg a)3、相對濕度 濕空氣的水

3、蒸氣壓力與同溫度下的飽和濕空氣壓力之比；它表征濕空氣中水蒸氣接近飽和含量的程度。 Pq/Pq,b100%d/db100%4、濕空氣的焓i 空調(diào)工程中，空氣壓力變化很小，可近似于定壓過程，因此可直接用空氣的焓變化來度量空氣的熱量變化。 i1.01t+(2500+1.84t)d/1000 (KJ/Kg a) 三、狀態(tài)參數(shù)第5頁，共22頁?？諝獾撵蕽駡D i-D圖以h為縱坐標，含濕量d為橫坐標在一定的大氣壓P下繪制而成的（不同大氣壓i-d圖不同），兩坐標間的夾角為1350。 其構(gòu)成包括：等焓線 、等含濕量線 、等溫線 、等相對濕度線 、等水蒸氣分壓線 ，熱濕比線。 在空氣調(diào)節(jié)中，經(jīng)常需要確定濕空氣的狀

4、態(tài)及其變化過程。 確定方法有：按公式計算；查表；查焓濕圖。 焓濕圖的作用：簡化計算；直觀描述濕空氣狀態(tài)變化過程。第二節(jié) 濕空氣的焓濕圖 第6頁，共22頁。1、等i線及等d線2、等溫線 1.01t(25001.84t)d abd3、水蒸氣分壓力標尺 PqBd/(0.622d)f (d)4、等相對濕度線 Pq,bf (t) PqPq,b5、熱濕比線 i/dQ/W (KJ/Kg) 第7頁，共22頁。第8頁，共22頁。第三節(jié) 濕球溫度與露點溫度一、濕球溫度 理論上，濕球溫度是指在定壓絕熱條件下，空氣與水直接接觸達到穩(wěn)定熱濕平衡時的絕熱飽和溫度，也稱熱力學(xué)濕球溫度。 設(shè)有一空氣與水直接接觸的小室，保證二

5、者有充分的接觸表面積和時間，空氣以P，t1，d1，i1狀態(tài)流入，以飽和狀態(tài)P， t2，d2，i2流出，由于小室為絕熱的，所以對應(yīng)于每公斤干空氣的濕空氣，其穩(wěn)定流動能量方程式為： i1（d2d1）iw/1000i2 iw4.19tw （i2i1）/（d2d1）1000 4.19tw 在穩(wěn)定狀態(tài)下，空氣達到飽和狀態(tài)時的溫度等于水溫，即t2tw，所以，滿足上述各式的t2或tw即為進口空氣狀態(tài)的絕熱飽和溫度，也稱熱力學(xué)濕球溫度。 1、熱力學(xué)濕球溫度第9頁，共22頁。在工程上，可以近似認為等焓線即為等濕球溫度線。2、等濕球溫度線第10頁，共22頁。 利用普通水銀溫度計，將其球部用濕紗布包敷，則成為濕球溫

6、度計，紗布纖維的毛細作用，能從盛水容器內(nèi)不斷地吸水以濕潤濕球表面，因此，濕球溫度計所指示的溫度值實際上是球表面水的溫度。3、濕球溫度計第11頁，共22頁。 忽略濕球與周圍物體表面間輻射換熱的影響，同時保持球表面周圍的空氣不滯留，熱濕交換充分。濕球周圍空氣向球表面的溫差傳熱量為： dq1a (tts) df 水吸熱蒸發(fā)： dw (Pq,bPq)df (B/B) dq2dwr 在濕球與周圍空氣間的熱濕交換達到穩(wěn)定狀態(tài)時，濕球溫度計的指示值將是定值，此時： dq1dq2 a (tts)df (Pq,bPq) df(B/B)r 此時， ts即為濕空氣的濕球溫度ts，Pq,b即為對應(yīng)于ts下的飽和空氣層

7、的水蒸氣壓力，整理得： PPq,b (ts)A (tts) B Aa/(r101325) (656.75/v)10-5 PqPq,b() 第12頁，共22頁。二、露點溫度 空氣的露點溫度也是濕空氣的一個狀態(tài)參數(shù)， 它與Pq和d相關(guān)，因而不是獨立參數(shù)。濕空氣的露點溫度定義為在含濕量不變的條件下，濕空氣達到飽和時的溫度。在id圖上(見圖1-12)，A狀態(tài)溫空氣的露點溫度即由A沿等d線向下與 =100%軸線交點的溫度。顯然當(dāng)A狀態(tài)濕空氣被冷卻時(或與某冷表面接觸時)，只要濕空氣溫度大于或等于其露點溫度， 則不會出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。因此，濕空氣的露點溫度也是斷是否結(jié)露的判據(jù)。 1-12濕空氣露點溫度第13頁

8、，共22頁。第四節(jié) 焓濕圖的應(yīng)用空氣的焓濕圖的應(yīng)用1確定空氣狀態(tài)參數(shù) 表示空氣的處理過程(濕空氣狀態(tài)變化過程和不同狀態(tài)空氣混合過程)確定空氣露點溫度和濕球溫度第14頁，共22頁。一、濕空氣狀態(tài)變化過程在焓濕圖上的表示 1、濕空氣的加熱過程 利用熱水、蒸汽及電能等熱源，通過熱表面對濕空氣加熱，則其溫度增高而含濕量不變。AB，。2、濕空氣的等濕冷卻過程 利用冷媒通過金屬等表面對濕空氣冷卻，在冷表面溫度等于或大于濕空氣的露點溫度時，空氣中的水蒸氣不會凝結(jié)，因此其含濕量不變而溫度降低。AC，。3、濕空氣的等焓加濕過程 利用定量的水通過噴灑與一定狀態(tài)的空氣長時間直接接觸，則水及其表面的飽和空氣層的溫度等

9、于濕空氣的濕球溫度。因此，此時空氣狀態(tài)的變化過程（AE）近似于等焓過程，4.19ts。 第15頁，共22頁。4、濕空氣的等焓加濕過程 利用固體吸濕劑干燥空氣時，濕空氣的部分水蒸氣在吸濕劑的微孔表面上凝結(jié)，濕空氣含濕量降低，溫度升高，其過程（AD）近似于等焓降濕過程。5、濕空氣的等溫加濕過程 向空氣中噴干蒸汽，其熱濕比iq25001.84tq，對于低壓蒸汽25001.84t，即該過程近似于等溫加濕過程。6、濕空氣的冷卻去濕過程 使?jié)窨諝馀c低于其露點溫度的冷表面接觸，則濕空氣不僅降溫而且脫水，因此可實現(xiàn)冷卻干燥過程（AG）。第16頁，共22頁。圖1-13幾種典型的濕空氣狀態(tài)變化過程電加熱器表面式冷卻器固體吸濕劑表面式冷卻器冷媒冷媒凝結(jié)水蒸汽第17頁，共22頁。第18頁，共22頁。二、不同狀態(tài)空氣的混合態(tài)在iD圖上的確定 1、混合定律空氣混合遵守質(zhì)量、熱量守恒，則：由以上兩式得：因此，A，C，B在同一直線上，而且有： 顯然，參與混合的兩種空氣的質(zhì)量比與C點分割兩狀態(tài)聯(lián)線的線段長度成反比。據(jù)此， 在id圖上求混合狀態(tài)時，只需將線段AB劃分成滿足GAGB比例的兩段長度，并取C點使其接近空氣質(zhì)量大的端，而不必用公式求解。 第19頁，共22頁。 兩種空氣混合，若混合點處于