濕空氣物理性質焓濕圖PPT課件

1、濕空氣的組成狀態(tài)參數(shù)壓力溫度密度與比容濕度露點溫度焓第一節(jié)第一節(jié) 濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)第1頁/共50頁濕空氣的組成濕空氣：由干空氣和一定量的水蒸汽混合而成干空氣由氮、氧、氬、二氧化碳、氖、氦和其它一些微量氣體組成的混合氣體。確定干空氣的熱工性質：將海平面高度的清潔干空氣成分作為標準組成水蒸汽對濕空氣的狀態(tài)變化影響很大?？諝猓簼窨諝獾谝还?jié)第一節(jié) 濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)第2頁/共50頁常溫常壓下干空氣可認為是理想氣體。濕空氣也可近似當作理想氣體。狀態(tài)參數(shù)間的關系可用理想氣體狀態(tài)方程式表示?；蛳聵薵表示干空氣 q表示水蒸汽TRmVPTRmVPqqqggg

2、TRvPTRvPqqqggg第一節(jié)第一節(jié) 濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)第3頁/共50頁1、大氣壓力：B或p絕對壓力：當?shù)卮髿鈮号c工作壓力之和；絕對壓力為濕空氣的狀態(tài)參數(shù)。2、水蒸汽分壓力與飽和水蒸汽分壓力根據道爾頓原理：水蒸汽分壓力的大小反映了水蒸汽含量的多少。qgPPB第一節(jié)第一節(jié) 濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)第4頁/共50頁飽和水蒸汽壓力表示：bqp.飽和空氣：在一定溫度下，含有最大限度水蒸汽的濕空氣。飽和空氣所具有的水蒸汽分壓力，叫做該溫度下濕空氣的飽和水蒸汽分壓力。飽和水蒸汽分壓力僅取決于溫度。如果溫度發(fā)生變化，它們也將相應地隨著變化。第一節(jié)第一節(jié) 濕空

3、氣的組成和狀態(tài)參數(shù)濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)第5頁/共50頁二、溫度溫度高低用溫標衡量。絕對溫標（開氏溫標），符號T，單位K攝氏溫標，符號t，單位華氏溫標，符號t，單位F換算關系：15.273Tt）（32F95tt第一節(jié)第一節(jié) 濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)第6頁/共50頁三、密度與比容密度：單位容積的濕空氣所具有的質量Vm比容：單位質量的濕空氣所占有的容積1mV濕空氣的計算中往往以含1kg干空氣的濕空氣作為計算基礎。第一節(jié)第一節(jié) 濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)第7頁/共50頁四、濕度表示濕空氣中水蒸汽含量多少的物理量絕對濕度：單位容積濕空氣中含有水蒸汽的質量。絕對濕度

4、為該溫度和水蒸汽分壓力下的水蒸汽密度。絕對濕度是表示單位容積中所含水蒸汽量的多少。第一節(jié)第一節(jié) 濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)Vmzq第8頁/共50頁在濕空氣中與1kg干空氣同時并存的水蒸汽量。干空氣kgkgPPPPRRmmdgqgqqggqgq/622. 0干空氣kgg /因水蒸汽含量少，改變單位：qqPBPd622. 0干/kgkgqqPBPd 622干/kgg第一節(jié)第一節(jié) 濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)第9頁/共50頁%PPbqq100.濕空氣的水蒸汽壓力與同溫度下飽和濕空氣的水蒸汽壓力之比。力強。程度小，吸收水汽的能說明空氣飽和值小度。表示空氣接近飽和的程,

5、%100表示飽和空氣；0表示干空氣；第一節(jié)第一節(jié) 濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)含量。，但不能表示水蒸汽的能表示空氣的飽和程度程度。但不能表示空氣的飽和能表示水蒸汽的含量，d第10頁/共50頁含濕量與相對濕度的聯(lián)系：bqbqqqPBPPBPd.622. 0622. 0第一節(jié)第一節(jié) 濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)即濕空氣的相對濕度可用空氣的含濕量與同溫度下的飽和含濕量之比來計算。及)()()()(.qbqqbqbqqbPBPBPBPPBPddbqbqbPBPd.622. 0故%100%100)()(.bqbqbddPBPBdd所以第11頁/共50頁五、露點溫度露點溫度

6、指在含濕量不變的條件下，濕空氣達到飽和時的溫度，用tl表示。為空氣是否結露的臨界溫度?？諝獾穆饵c溫度只取決于空氣的含濕量?？諝庹{節(jié)中常利用露點溫度達到干燥空氣的目的：冷卻空氣到露點溫度之下。第一節(jié)第一節(jié) 濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)第12頁/共50頁空調中，空氣的壓力變化很小，近似于等壓過程，因此可直接用空氣的焓變化來度量空氣的熱量變化。已知干空氣的定壓比熱1,/(005. 1.近似?。﹌gkJcgp水蒸汽的定壓比熱）kgkJcgp/(84. 1.干空氣的焓干，kgkJtciqpg/.水蒸汽的焓汽，kgkJtciqpq/2500.第一節(jié)第一節(jié) 濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)濕空氣的組成

7、和狀態(tài)參數(shù)第13頁/共50頁顯熱，隨溫度而變的熱量代入數(shù)據：潛熱，0時dkg水的汽化潛熱，隨d變，與t無關。dtddtti2500)84. 101. 1 ()84. 12500(01. 1td)84. 101. 1 (d2500濕空氣的焓：dtctciqpgp)2500(.第一節(jié)第一節(jié) 濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)第14頁/共50頁解：1、理想氣體的狀態(tài)方程式例11已知大氣壓力為101325Pa，溫度t20，求：1干空氣的密度；2相對濕度為90時的濕空氣密度。TBTBg00348. 0287TRmVPggg第一節(jié)第一節(jié) 濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)2、濕空氣的密

8、度TPTBbq00134.0003484.0bqqPP.TPTBTRPTRPqqqggqg00134.0003484.0第15頁/共50頁大氣壓力一定焓i為縱坐標含濕量d為橫坐標，且兩坐標之間的夾角等于或大于135。第二節(jié)第二節(jié) 濕空氣的焓濕圖濕空氣的焓濕圖第16頁/共50頁1、等溫線2、等相對濕度線時，當constt dtti)84. 12500(01. 1bdai因1.84t與2500相比很小，故等溫線可近似看作是平行的。bqbqPBPd,622.0第二節(jié)第二節(jié) 濕空氣的焓濕圖濕空氣的焓濕圖3、水蒸汽分壓力線qqPBPd622.0ddBPq622.0第17頁/共50頁4、熱濕比線熱濕比：濕

9、空氣狀態(tài)變化前后的焓差與含濕量差之比diddiiABAB第二節(jié)第二節(jié) 濕空氣的焓濕圖濕空氣的焓濕圖熱濕比表示了空氣狀態(tài)變化的方向和特征WQdGiGdi熱濕比也為總空氣量G在處理過程中所得到（失去）的熱量Q和濕量W的比值。第18頁/共50頁若A狀態(tài)的濕空氣，其熱量Q變化（可正可負）和濕量W變化（可正可負）已知，則其熱濕比可知。得為正，失為負；故熱濕比有正有負熱濕比代表初始點與終態(tài)點直線的斜率，稱角系數(shù)。第二節(jié)第二節(jié) 濕空氣的焓濕圖濕空氣的焓濕圖第19頁/共50頁例：已知B101325Pa，濕空氣溫度tA28，相對濕度A51，確定其含濕量和焓值。例：已知B101325Pa，濕空氣溫度tA28， 露

10、點溫度tl 20 ，確定其點及其參數(shù)。例13：已知B101325Pa，濕空氣初參數(shù)tA20，A60，當加入10000kJ/h的熱量和2kg/h濕量后，溫度tB28，求濕空氣的終狀態(tài)。第二節(jié)第二節(jié) 濕空氣的焓濕圖濕空氣的焓濕圖第20頁/共50頁解法1：3、過A點作與所求熱濕比的平行線，此線與tB28等溫線的交點即為所求濕空氣的終狀態(tài)點B。1、由tA20，A60定A點5000210000WQ2、求熱濕比第二節(jié)第二節(jié) 濕空氣的焓濕圖濕空氣的焓濕圖第21頁/共50頁解法2：3、過A點任選一d （或i）的線段長度，按iA i的等i線與dA d的等d線的交點與A的聯(lián)線即符合所求熱濕比線。1、由tA20，A

11、60定A點diWQ100050002100002、由熱濕比求i：d1:5:di4、此線與tB28線的交點為所求終狀態(tài)點B。第二節(jié)第二節(jié) 濕空氣的焓濕圖濕空氣的焓濕圖第22頁/共50頁：附錄12給出的id圖是以標準大氣壓B101325Pa為條件作出的。不同地區(qū)應使用符合本地區(qū)大氣壓的id圖。當缺少這種id圖時，簡便易行的方法是利用標準大氣壓的id圖加以修改。其它形式的焓濕圖：焓濕圖：焓、含濕量構成斜角坐標溫濕圖：溫度、含濕量構成直角坐標溫焓圖：溫度、焓構成直角坐標第二節(jié)第二節(jié) 濕空氣的焓濕圖濕空氣的焓濕圖第23頁/共50頁熱力學濕球溫度濕球溫度在id上的表示濕球溫度（干濕球溫度計） 第三節(jié)第三節(jié)

12、 濕球溫度濕球溫度第24頁/共50頁：在定壓絕熱條件下，空氣與水直接接觸達到熱濕平衡時的絕熱飽和溫度，也稱熱力學濕球溫度，用ts表示。圖17 絕熱加濕小室（絕熱加濕器） 第三節(jié)第三節(jié) 濕球溫度濕球溫度一、熱力學濕球溫度第25頁/共50頁sssitddci)(當裝置在穩(wěn)定的均勻流動狀態(tài)下工作，在流量不變情況下，能量平衡方程式為：移項可得：ssstddcii)(即：空氣焓的增量等于蒸發(fā)的水量所具有的焓。熱力學濕球溫度等值線為一直線。 第三節(jié)第三節(jié) 濕球溫度濕球溫度第26頁/共50頁二、濕球溫度在二、濕球溫度在id圖上的表示圖上的表示sssttcddtcdi19. 4ssssdtctddciii)(

13、表示熱力學濕球溫度等值線狀態(tài)變化的角系數(shù)為：線。線為空氣的等濕球溫度即st19. 42:作=4.19ts的熱濕比線，即為等濕球溫度線。等濕球溫度線在id圖上的表示：飽和線的交點；找出各等溫線與100:1 第三節(jié)第三節(jié) 濕球溫度濕球溫度第27頁/共50頁當ts=0時，=0 等濕球溫度線與等焓線完全重合；當ts0時，0；當ts0時，0。在工程計算中，空調工程中一般ts30，=4.19ts等濕球溫度線與=0等焓線非常接近，可近似認為等焓線即為等濕球溫度線。 第三節(jié)第三節(jié) 濕球溫度濕球溫度第28頁/共50頁3: B點的溫度tB即為A狀態(tài)空氣的濕球溫度ts 。濕球溫度在焓濕圖上的表示：；的交點）線找到與

14、（沿過Bconsti%1000A:21:在id圖上，找出已知狀態(tài)點A點；ABtB）（0consti%100 第三節(jié)第三節(jié) 濕球溫度濕球溫度第29頁/共50頁2:由S點沿等i線與t45等溫線相交得A點。例14：已知B101325Pa，t45，ts30，試id在圖上確定該濕空氣狀態(tài)。解1：近似作圖法；飽和線相交得點等溫線與以Sts%10030:1AStsconsti t%1003: A點即為所求的濕空氣狀態(tài)點。 第三節(jié)第三節(jié) 濕球溫度濕球溫度第30頁/共50頁2:由S點作=4.19ts的熱濕比線，該線與t45等溫線相交得A點。解2：準確作圖法；飽和線相交得點等溫線與以Sts%10030:1ASts

15、st19. 4t%1003: A點即為所求的濕空氣狀態(tài)點。 第三節(jié)第三節(jié) 濕球溫度濕球溫度第31頁/共50頁三、干濕球溫度計三、干濕球溫度計利用普通水銀溫度計，將其球部用濕脫脂棉紗布包敷，則成為。濕球溫度計指示溫度值為球表面水的溫度。只有在熱濕交換達到平衡，即穩(wěn)定條件下的讀數(shù)才為濕球溫度ts。是測定空氣溫度、濕度的一種儀器，有固定式和通風式兩種。 第三節(jié)第三節(jié) 濕球溫度濕球溫度第32頁/共50頁干濕球溫度計中平衡關系：空氣對濕球的傳熱量Q1與濕紗布上水分蒸發(fā)需熱量Q2相等，即Q1 Q2 。干濕球溫度計讀數(shù)差值的大小，間接反映了空氣相對濕度的狀況。例如：干球18度，濕球15度時，其度差3度之縱欄

16、與濕球15度之橫欄交叉68度就是表示空氣的相對濕度為68%。實測應用中，為保證空氣流速v2.5m/s，常采用通風式干濕球溫度計。 第三節(jié)第三節(jié) 濕球溫度濕球溫度第33頁/共50頁獨立參數(shù)：stidt及、第四節(jié)第四節(jié) 焓濕圖的應用焓濕圖的應用第34頁/共50頁例14：已知B101325Pa，t20，60，確定其ts、 tl 。ALtlconstd %1003: S、L點對應的溫度ts、 tl即為A狀態(tài)空氣的濕球溫度ts和露點溫度tl 。；、線的交點線作與線和等分別沿等過LSdiA%100A:2解：1:在id圖上，找出已知狀態(tài)點A點；Stsconsti 第四節(jié)第四節(jié) 焓濕圖的應用焓濕圖的應用第35

17、頁/共50頁二、空氣狀態(tài)變化過程在二、空氣狀態(tài)變化過程在id圖上的表示圖上的表示%100BABAdi 圖上等濕加熱可表示為在constd 加熱器加熱1、等濕（干式）加熱過程途徑：加熱器：表面式空氣加熱器、電加熱器熱源：熱水、蒸汽及電能等狀態(tài)變化：等濕、增焓、升溫過程0ABiidi加熱過程的第四節(jié)第四節(jié) 焓濕圖的應用焓濕圖的應用第36頁/共50頁%100BCA加熱器加熱0ACiidi其CAdi 圖上等濕冷卻表示為在表冷器冷卻constd 2、等濕（干式）冷卻過程、等濕（干式）冷卻過程途徑：，冷表面于空氣露點溫度冷源：冷水或其它冷媒狀態(tài)變化：等濕、減焓、降溫過程第四節(jié)第四節(jié) 焓濕圖的應用焓濕圖的應

18、用第37頁/共50頁%100BCDA固體吸濕劑吸濕i=constDAdi 圖上表示為其過程在0ADADddii3、等焓減濕過程、等焓減濕過程途徑：（如硅膠）狀態(tài)變化：等焓、減濕、升溫過程第四節(jié)第四節(jié) 焓濕圖的應用焓濕圖的應用第38頁/共50頁%100BCD EAEAdi 圖上表示為其過程在循環(huán)水噴淋i=const4、等焓加濕過程、等焓加濕過程途徑：冷源：循環(huán)水循環(huán)水溫將穩(wěn)定在濕球溫度上狀態(tài)變化：等焓、加濕、降溫過程0AEAEddii第四節(jié)第四節(jié) 焓濕圖的應用焓濕圖的應用第39頁/共50頁%100BC FD EA噴干蒸汽constt FAdi 圖上表示為在5、等溫加濕過程、等溫加濕過程途徑：冷源

19、：100左右的蒸汽狀態(tài)變化：等溫、加濕、增焓過程，與等溫線近似平行269084. 12500qqqtididdi第四節(jié)第四節(jié) 焓濕圖的應用焓濕圖的應用第40頁/共50頁%100BC FD EGAGAdi 圖上表示為在6、減濕冷卻（冷卻干燥）過程、減濕冷卻（冷卻干燥）過程途徑：，空氣露點溫度冷源：冷水或其它冷媒狀態(tài)變化：減濕、減焓、降溫0diddiiAGAG第四節(jié)第四節(jié) 焓濕圖的應用焓濕圖的應用第41頁/共50頁第四節(jié)第四節(jié) 焓濕圖的應用焓濕圖的應用%95%90LO為了便于控制，等焓加濕、冷卻減濕過程一般是處理到機器露點。機器露點：處理終態(tài)點的等d線與9095的交點。噴水室比表冷器具有較高的值。

20、第42頁/共50頁熱濕比及0兩條線，將id圖分為四個象限。%100BCD EA=0=0=象限狀態(tài)參數(shù)變化趨勢過程特征idt 0 增焓增濕 0 增焓減濕升溫 0 減焓減濕 0 減焓增濕降溫空氣狀態(tài)變化的四個象限空氣狀態(tài)變化的四個象限第四節(jié)第四節(jié) 焓濕圖的應用焓濕圖的應用第43頁/共50頁CBACCBBAAiGGiGiGiG)( 若有兩種不同狀態(tài)的空氣A與B，其質量分別為GA與GB，混合后狀態(tài)為C，質量為GC，據質量與能量守恒原理，則有：CBACCBBAAdGGdGdGdG)(（142）（143）)()(CBBACAiiGiiG（142）（143）)()(CBBACAddGddG三、兩種不同狀態(tài)空氣混合過程的計算三、兩種不同狀態(tài)空氣混合過程的計算第四節(jié)第四節(jié) 焓濕圖的應用焓濕圖的應用第44頁/共50頁（144）（145）因此，A