濕空氣的物理性質(zhì)與焓濕圖

1濕空氣的物理性質(zhì)和h-d圖的應(yīng)用2023/2/32濕空氣的概念濕空氣的基本狀態(tài)參數(shù)濕空氣的焓濕圖濕球溫度及露點(diǎn)溫度焓濕圖的應(yīng)用本節(jié)主要內(nèi)容31.濕空氣的概念什么是濕空氣?

大氣＝干空氣＋水蒸氣常溫常壓下濕空氣可看作是理想氣體:水蒸氣是過(guò)熱狀態(tài)，分子無(wú)體積，分子間無(wú)內(nèi)聚力:(P10MPa)PV=RT大氣壓隨海拔高度變化海平面：B=101325Pa=1.01325Bar，飽和水蒸氣分壓力一般為1000-2000Pa

4大氣由一定量的干空氣和一定量的水蒸氣混合而成，我們稱其為濕空氣。

注意空氣環(huán)境內(nèi)的空氣成分和人們平時(shí)說(shuō)的“空氣”，實(shí)際是干空氣加水蒸氣，即濕空氣。1.濕空氣的概念返回5壓力密度含濕量相對(duì)濕度焓由于空氣和水蒸汽所組成的濕空氣也應(yīng)遵循理想氣體的變化規(guī)律基本參數(shù)或2.濕空氣的基本狀態(tài)參數(shù)返回Rg=287J／(kg·K)

Rq＝46l

J／(kg·K)

6由道爾頓分壓定律

濕空氣的總壓力為P或水蒸汽分壓力大小直接反映了水蒸汽含量的多少

從氣體分子運(yùn)動(dòng)論的觀點(diǎn)來(lái)看

壓力返回7濕空氣的密度＝干空氣密度+水蒸氣密度

密度：?jiǎn)挝蝗莘e的濕空氣所具有的質(zhì)量返回密度8由Vg=Vq=VTg=Tq=T，以及Rg=287J／(kg·K)

Rq＝46l

J／(kg·K)

當(dāng)大氣壓力B一定時(shí)，水汽分壓力只取決于含濕量d返回含濕量：含有1kg干空氣中的濕空氣所帶有的水蒸氣的質(zhì)量含濕量9濕空氣的水蒸汽壓力與同溫度下飽和濕空氣的水蒸氣壓力之比，表明濕空氣的飽和程度空氣溫度與飽和水蒸汽壓力及飽和含濕量的關(guān)系如下表2.1：相對(duì)濕度10濕空氣的相對(duì)濕度與含濕量之間的關(guān)系可導(dǎo)出：

返回(1)(2)(1)(2)11（1+d）千克濕空氣的焓為或干空氣的焓+水蒸汽的焓

焓hhgtCtCigpqpq..2500+==hqh12干空氣的定壓比熱:

Cp,g=1.01kJ/(kg·℃)水蒸汽的定壓比熱:Cp,q=1.84kJ/(kg·℃)式中2500為t=0℃時(shí)水蒸汽的汽化潛熱返回例題焓13例題

1、已知大氣壓力為101325Pa，溫度t=20°C。（1)求干空氣的密度；（2）求相對(duì)濕度為90%時(shí)的濕空氣密度。14解答：

（1）、已知干空氣的氣體常數(shù)R=287J/(kg·K),此時(shí)干空氣壓力即為大氣壓力B，所以15（2）、由表2.1查，20°C的水蒸汽飽和壓力為Pq.b=2331Pa。則由162、試求例一（2）中空氣的含濕量及焓值

17由：

或焓

返回解答：

含濕量

183.濕空氣的焓濕圖濕空氣的焓濕圖是在不同的大氣壓力B下，縱坐標(biāo)是其焓值，橫坐標(biāo)是含濕量值。19d0102030500030002000100006000-2000等焓線等濕線等干球溫線等相對(duì)濕度線3.濕空氣的焓濕圖20熱濕比：濕空氣的焓變化與含濕量變化之比（kJ/kg）3.濕空氣的焓濕圖△h21一般的，若在h-d圖上有A、B兩狀態(tài)點(diǎn)則由A至B的熱濕比，則為：3.濕空氣的焓濕圖hAhBhA-hB22例題：已知大氣壓B=101325Pa，濕空氣的初參數(shù)tA=20°C，φA=60%，當(dāng)加入10000KJ/s的熱量和0.2kg/s濕量后，溫度tB=28°C，求濕空氣的終狀態(tài)返回23濕球溫度(Wetbulbtemperature)：在定壓絕熱條件下，空氣與水直接接觸達(dá)到穩(wěn)定熱濕平衡時(shí)的絕熱飽和溫度，也稱熱力學(xué)濕球溫度。即近似等焓變化4.濕球溫度及露點(diǎn)溫度24簡(jiǎn)言之，露點(diǎn)溫度就是當(dāng)濕空氣下降到一定溫度，有凝結(jié)水出現(xiàn)時(shí)的溫度。

4.濕球溫度及露點(diǎn)溫度露點(diǎn)溫度(dewpointtemperature)：濕空氣冷卻到相對(duì)濕度φ=100%時(shí)的溫度。25

空氣的濕球溫度和露點(diǎn)溫度4.濕球溫度及露點(diǎn)溫度返回h265.焓濕圖的應(yīng)用濕空氣的焓濕圖不僅能表示其狀態(tài)和各狀態(tài)參數(shù)，同時(shí)還能表示濕空氣狀態(tài)的變化過(guò)程，并能方便地求得兩種或多種濕空氣的混合狀態(tài)。濕空氣的加熱過(guò)程

濕空氣狀態(tài)變化過(guò)程

等焓減濕過(guò)程等焓加濕過(guò)程濕空氣的冷卻過(guò)程27變化過(guò)程的特征表濕空氣的加熱過(guò)程濕空氣的冷卻過(guò)程等焓減濕過(guò)程等焓加濕過(guò)程ABABACCEAEAD

D等溫加濕過(guò)程AF冷卻除濕過(guò)程AG多變過(guò)程

FGⅠⅡⅢ

Ⅳ

28象限熱濕比狀態(tài)參數(shù)變化趨勢(shì)過(guò)程特征hdtⅠε>0＋＋±增焓增濕Ⅱε<0＋－＋增焓，減濕，升溫Ⅲε>0－－±減焓，減濕Ⅳε<0－＋－減焓，增濕，降溫h-d圖中不同象限內(nèi)濕空氣狀態(tài)變化過(guò)程的特征29典型的濕空氣處理過(guò)程幾種典型的空氣處理過(guò)程h301、等濕加熱過(guò)程（A-B）：電加熱器或熱水（蒸汽）加熱器來(lái)處理空氣2、等濕冷卻過(guò)程A-C：用表面冷卻器或蒸發(fā)器冷卻空氣3、冷卻減濕過(guò)程A-G：用表面冷卻器或蒸發(fā)器冷卻空氣（表冷器表面溫度低于處理的空氣露點(diǎn)溫度）

314、等溫加濕過(guò)程A-F：通過(guò)向空氣中噴水蒸氣或與空氣溫度相同的水而實(shí)現(xiàn)5、等焓加濕過(guò)程A-E：采用噴水室噴循環(huán)水對(duì)空氣進(jìn)行加濕處理6、等焓減濕過(guò)程A-D：用固體吸濕劑（硅膠或氯化鈣）處理空氣32兩種或多種狀態(tài)濕空氣的混合1、混合原理濕平衡:熱平衡:hC-hBhA-hCGAhA+GBhB=(GA+GB)

hCGAdA+GBdB=(GA+GB)

dC33兩種狀態(tài)的空氣混合規(guī)律在i-d圖的表示ACBCdAhAdBhBhCdCBA34例題：已知GA=2000kg/h,tA=20°C,φA=60%,GB=500kg/h,tB=35°C，φB=80%,求混合后空氣狀態(tài)（B=101325Pa）35例題：某空調(diào)系統(tǒng)采用新風(fēng)和部分室內(nèi)回風(fēng)混合處理后送入空調(diào)房間，已知大氣壓力B=101325Pa，回風(fēng)量Ga=10000kg/h,回風(fēng)溫度ta=20℃，φ=60%。新風(fēng)量Gb=2500kg/h，新風(fēng)溫度tb=35℃，φ=80%。試確定空氣的混合狀態(tài)點(diǎn)C點(diǎn)。36中、俄使用的i-d圖RH=100%RH=40%RH=60%RH=80%RH=20%0102050403060-10C500060001000200030004000-2037西歐、美、日等國(guó)使用的焓濕圖0.0300.0280.0260.0240.0220.0200.0180.0160.0140.0120.0100.0080.0060.0040.0020.000-1001020304050H=20Btu/lbH=30Btu/lbH=40Btu/lbH=50Btu/lbRH=40%RH=60%RH=80%RH=20%RH=100%d(kg/kg)38練習(xí)思考題1、

已知濕空氣的一個(gè)狀態(tài)參數(shù)（比如溫度），能不能確定其他參數(shù)？2、焓濕圖有幾條主要參數(shù)線？分別表示哪一個(gè)物理量？試?yán)L出簡(jiǎn)單的焓濕圖。3、熱濕比有什么物理意義？為什么說(shuō)在焓濕圖的工程