焓濕圖知識簡介.ppt

1、2020/10/13,1,焓濕圖 知識簡介,介紹人：張世坤,2020/10/13,2,濕空氣,濕空氣是指含有水蒸氣的空氣，是干空氣和水蒸氣的混合物。濕空氣中的水蒸氣在一定條件下會發(fā)生集態(tài)變化：濕空氣中的蒸汽可以凝聚成液態(tài)或固態(tài)；環(huán)境中的水可以蒸發(fā)到空氣中去。工業(yè)中的許多過程，如空氣的溫度濕度調(diào)節(jié)，木材、紡織品等的干燥，冷卻塔中水的冷卻過程，都涉及到濕空氣的計算。,2020/10/13,3,工程中的濕空氣多處于大氣壓力P、略高于或低于P的較低壓力下，故研究時可作如下假設(shè)：,（1）氣相混合物作為理想氣體混合物； （2）干空氣不影響水蒸氣與其凝聚相的相平衡； （3）當(dāng)水蒸氣凝結(jié)成液相或固相時，液相或

2、固相中不含有溶解的空氣。,2020/10/13,4,濕空氣的狀態(tài)參數(shù),比焓h定義：1kg干空氣的焓和dkg水蒸汽的焓的總和，即：h=hs+dhv 含濕量定義：濕空氣中水蒸氣的質(zhì)量 與干空氣的質(zhì)量 之比，即：,2020/10/13,5,濕空氣的狀態(tài)參數(shù),相對濕度 定義：濕空氣中水蒸氣分壓力與同溫度下水蒸氣飽和壓力之比，即： 且當(dāng) 0時，為干空氣；當(dāng) 1時，為飽和濕空氣。 注意：有相對濕度的大小可以看出濕空氣的干濕程度，但不能獨立表示濕空氣中水蒸氣含量的多少。,2020/10/13,6,濕空氣的狀態(tài)參數(shù),干-濕球溫度 定義：干球溫度計是一支普通的溫度計，而濕球溫度計頭部被尾端浸入水中的吸液芯包裹。

3、當(dāng)空氣流過時，干球溫度計指示出空氣溫度T，或稱干球溫度，,2020/10/13,7,濕空氣的狀態(tài)參數(shù),如果空氣是未飽和的，吸液芯中的水將向空氣蒸發(fā)而使水溫降低?？諝馀c水之間的溫差導(dǎo)致空氣向吸液芯中的水傳熱，從而阻止水溫的不斷下降。這樣，在達到平衡時，濕球溫度tw總是低于干球溫度，但比空氣的露點溫度td高。濕球溫度tw的值取決于上述蒸發(fā)和傳熱過程的速率，并主要受空氣的相對濕度的影響。如果空氣是飽和的，那末蒸發(fā)過程不會發(fā)生，從而傳熱過程也不會發(fā)生，這時濕球溫度和干球溫度是相同的?？諝獾南鄬穸扔?，濕球溫度降低愈甚。氣流的速度對上述蒸發(fā)和傳熱過程都有影響，因而對濕球溫度值也有一定的影響，但實驗表明

4、，當(dāng)氣流速度在210m/s范圍內(nèi)時，流速對濕球溫度值影響很小。,2020/10/13,8,濕空氣的狀態(tài)參數(shù),露點溫度Td 定義：保持濕空氣的分壓力不變，降低濕空氣的溫度使其達到飽和，此時的溫度稱為露點溫度。 注：工程上常說的露點為機器露點，此時相對濕度為85%95%。,2020/10/13,9,濕空氣的狀態(tài)參數(shù),熱濕比 定義：焓變化量與含濕量變化量的比值稱為熱濕變化比，簡稱熱濕比，用 表示，即： 其中 的單位為kJ/k。在h-d 圖上為常數(shù)的濕空氣過程的過程線是直線， 就是該直線的斜率。,2020/10/13,10,焓濕圖的結(jié)構(gòu),d=0 干空氣,d,135度,2020/10/13,11,焓濕圖

5、的結(jié)構(gòu),d,h,正斜率的直線,等干球溫度線,2020/10/13,12,焓濕圖的結(jié)構(gòu),d,h,是一組向上凸的線,等相對濕度線,飽和線,上部未飽和線,下部無意義,2020/10/13,13,焓濕圖的結(jié)構(gòu),d,h,4、 線,ts=99.63oC,2020/10/13,14,焓濕圖的結(jié)構(gòu),d,h,2020/10/13,15,焓濕圖的結(jié)構(gòu),d,h,6、露點td,pv下飽和濕空氣,td,2020/10/13,16,焓濕圖的結(jié)構(gòu),d,h,7、濕球溫度tw,絕熱飽和溫度,td,tw,t,2020/10/13,17,焓濕圖的結(jié)構(gòu),d,h,8、熱濕比,h-d圖上為直線,:, :, :, :,角系數(shù)：過程方向 與

6、特征,2020/10/13,18,焓濕圖的結(jié)構(gòu),d,h,8、熱濕比,1,2,已知初態(tài)1,過程斜率已知 可確定終態(tài),2020/10/13,19,焓濕圖的結(jié)構(gòu),d,h,不同的pb 不同的h-d圖,2020/10/13,20,濕空氣過程及其應(yīng)用,加熱過程或冷卻過程 對濕空氣單純地加熱或冷卻的過程，其特征是過程中含濕量保持不變， 過程沿定d 線進行。 加熱時朝焓增加方向變化，如圖中0-1所示。隨著熱量的加入，濕空氣溫度升高，相對濕度降低；冷卻過程 0-2與加熱過程正好相反,2020/10/13,21,濕空氣過程及其應(yīng)用,對于單位質(zhì)量的干空氣而言，過程中加入或放出的熱量為: 式中， 和 分別為過程初、終

7、狀態(tài)濕空氣的焓。 注：式中忽略了濕空氣宏觀動能和重力位能的變化,2020/10/13,22,濕空氣過程及其應(yīng)用,冷卻除濕過程 如果空氣被冷卻到飽和狀態(tài)以后仍然繼續(xù)受冷，則將有蒸汽不斷凝結(jié)析出。此時，空氣總是處于飽和狀態(tài)，沿飽和空氣線向含濕量減小，溫度降低的方向變化，如右圖0-4-5所示。 特點：可簡單認(rèn)為是先定d,而后定 的兩個過程的疊加。,2020/10/13,23,濕空氣過程及其應(yīng)用,冷卻去濕過程中，從每單位質(zhì)量干空氣中析出的水分為濕空氣的含濕量的減小量 ，冷卻劑帶走的熱量q為： 式中，1和2分別代表初狀態(tài)和終狀態(tài)hw為凝結(jié)水的焓， 為凝結(jié)水帶走的能量。,2020/10/13,24,濕空氣

8、過程及其應(yīng)用,絕熱加濕過程（等焓加濕） 在絕熱的條件下向空氣噴水或水蒸發(fā)而向空氣中加入水蒸氣的過程稱為絕熱加濕過程。因為是絕熱的，水蒸發(fā)吸收的潛熱完全來自空氣自身，加濕后濕空氣的溫度將降低，故又稱為蒸發(fā)冷卻過程。如右圖0-3過程。,2020/10/13,25,濕空氣過程及其應(yīng)用,忽略了宏觀動、位能的變化，單位質(zhì)量的濕空氣的能量方程為： 由于 在工程上?？珊雎圆挥?，故有： 故絕熱加濕過程又是近似等焓過程，這就是我們常說的等焓加濕。過程沿h向d增大、增大、t減少的方向進行。,2020/10/13,26,加熱加濕過程,d,h,1,2,d1,h1,d2,h2,d2-d1,h水,t1,t2,q,h2,h1,3,h3,濕空氣過程及其應(yīng)用,2020/10/13,27,濕空氣過程及其應(yīng)