第八章 濕空氣

第八章濕空氣第一節(jié)濕空氣的性質一、濕空氣的成分及壓力地球上的大氣由氮、氧、氬、二氧化碳、水蒸氣及極微量的其他氣體所組成。水蒸氣以外的所有組成氣體稱為干空氣，看作是不變的整體。因此，大氣是干空氣與水蒸氣組成的混合氣體，稱為濕空氣。

干空氣隨時間、地理位置、海拔、環(huán)境污染等因素而產生微小的變化，為便于計算，將干空氣標準化，不考慮微量的其它氣體。

濕空氣與一般理想混合氣體的最大區(qū)別是水蒸氣的成分可能變化。成分相對分子質量摩爾成分O232.0000.2095N228.0160.7809Ar39.9440.0093CO244.010.0003干空氣組成表濕空氣的總壓力對通風空調及干燥工程中，一般采用大氣作為工質，這時上式可寫成B=pa+pV二、飽和空氣與未飽和空氣濕空氣中水蒸氣的狀態(tài)由其分壓力pV和濕空氣的溫度t確定。從未飽和到飽和的途徑Tspvps1、

T加水蒸氣pvab3、

pv不變，Tabaddc2、

pv，Tac4、

vaee結露Td露點溫度

Td=Ts(pv)結露與露點濕潤的夏天水管上常出現(xiàn)水珠?

冷水管t=20oCTsdpv=0.04bar大氣溫度t=30oCtd=28.98oC干燥的冬天pv小，

td<0.0oC結霜

三、濕空氣的分子量及氣體常數(shù)濕空氣的分子量M將隨著水蒸氣分壓力pV的增大而減小，而且始終小于干空氣的分子量。水蒸氣的分壓力越大，水蒸氣的相對含量越多，濕空氣的平均分子量就越小。濕空氣的氣體常數(shù)濕空氣的氣體常數(shù)將隨水蒸氣的分壓力的升高而增大。四、絕對濕度與相對濕度每1m3濕空氣中所含的水蒸氣的質量1）絕對濕度2）相對濕度＝1

飽和濕空氣

在相同的溫度下：相對濕度＝0

干空氣

0<φ<1

未飽和濕空氣

表明濕空氣與同溫下飽和濕空氣的偏離程度

反映所含水蒸氣的飽和程度

越干燥，吸水能力強

越濕潤，吸水能力低

五、含濕量（比濕度）濕空氣中干空氣的量總不變，以此為計算基準

比濕度kg水蒸氣/kg干空氣六、飽和度飽和度是表示濕空氣飽和程度的另一個參數(shù)。它是濕空氣的含濕量d與同溫下飽和空氣的含濕量ds的比值，用D表示。七、濕空氣的比體積濕空氣的比體積是以1kg干空氣為基準定義的，它表示在一定溫度T和總壓力p下，1kg干空氣和0.001dkg水蒸氣所占有的容積。也可看作是用總壓力p和含濕量d計算所得的干空氣的比容，即在一定的大氣壓力p下，濕空氣的容積與溫度和含濕量有關。濕空氣的密度not以1kg干空氣為基準，理想混合氣體kJ/kg(a)工程上，取0oC時八、焓溫度t下飽和水的焓hv=0ha=0干空氣的焓干空氣的焓水蒸氣的焓九、絕熱飽和與濕球溫度tt*w水面t*wt*w稱為絕熱飽和溫度，也稱熱力學濕球溫度。熱力學濕球溫度是濕空氣的狀態(tài)參數(shù)，它只取決于進口濕空氣的狀態(tài)。在工程應用中，要測量絕熱飽和溫度是不可能的，常用干、濕球溫度計中濕球溫度計的讀數(shù)tw來代替t*w。干、濕球溫度計如果濕紗布中的水分不蒸發(fā)，兩支溫度計的讀數(shù)應該是相等的。濕球處于熱濕平衡狀態(tài)時，存在濕空氣的焓及含濕量濕球紗布表面飽和空氣層的焓、含濕量及濕球溫度在一般通風空調工程中，可簡化為：h1=h2【例8-1】【例8-2】第二節(jié)

濕空氣的焓濕圖描述濕空氣的參數(shù)很多，要決定其狀態(tài)，必須知道三個獨立的狀態(tài)參數(shù)，才能決定其它參數(shù)。在焓濕圖(h-d)上不僅可以表示濕空氣的狀態(tài)，確定其狀態(tài)參數(shù)，而且還可以方便地表示出濕空氣的狀態(tài)變化過程。焓濕圖是以1kg干空氣為基準，并在一定的大氣壓力B下,取焓h與含濕量d為坐標而繪制的。為使圖面開闊清晰，h與d坐標軸之間成135o的夾角。焓濕圖的結構d=0干空氣dh2、h線1、d線

h與

t

很接近

人為將

h旋轉成135度

h135度焓濕圖的結構dh3、t線正斜率的直線

h等干球溫度線t1.85t焓濕圖的結構dh是一組向上凸的線

h等相對濕度線t4、

φ

線飽和線

上部未飽和線

下部無意義

干空氣d=0

φ焓濕圖的結構dhht4、

φ線ts=99.63oCdφ焓濕圖的結構dhht5、

線d焓濕圖的結構dhht6、露點tdpv下飽和濕空氣td1焓濕圖的結構dhht7、濕球溫度tw絕熱飽和溫度tdtwt1焓濕圖的結構dht濕球溫度tw令d1=0h2h1t'wtw12在一般的空調工程中，由于濕球溫度較低（≤30℃），d2的數(shù)值也較小，因此上式可簡化為定焓過程處理。焓濕圖的結構dhht8、熱濕比h-d圖上為直線ⅣⅠⅡⅢⅠ:Ⅱ:Ⅲ:Ⅳ:角系數(shù)：過程方向與特征焓濕圖的結構dhht8、熱濕比12已知初態(tài)1過程斜率已知可確定終態(tài)焓濕圖的結構dhht不同的pb不同的h-d圖【例8-3】第三節(jié)濕空氣的基本熱力過程

一、單純加熱或冷卻過程d不變12qdh122'加熱12放熱12'hh二、冷卻去濕（析濕冷卻）過程qdh122'34d1h1d4h4d1-d4h水三、絕熱加濕過程dh12d1h1d2h2d2-d1h水t1t2向空氣中噴水，汽化潛熱來自空氣本身，t蒸發(fā)冷卻過程dt四、定溫加濕過程dh12d1h1d2h2d2-d1h水t1t2qh2h1設t不變12五、絕熱混合過程空調工程常用方法d1d2ma2ma1ma3d3五、絕熱混合過程dh12h3h23h1d1d2ma2ma1ma3d3ma1ma2六、濕空氣的蒸發(fā)冷卻過程當未飽和濕空氣和水直接接觸時，水會蒸發(fā)而從周圍濕空氣中吸收汽化潛熱，使水和濕空氣的溫度降低，這一過程稱為濕空氣的直接蒸發(fā)冷卻過程。若將直接蒸發(fā)冷卻后的濕空氣通過間壁式換熱器去冷卻室外空氣作為空調送風，則稱為濕空氣的間接蒸發(fā)冷卻。1243567Attwtd過程線水溫特點tdhA-1ts<td減減減A-2ts=td減不變減A-3td<ts<tw減增減A-4ts=tw減增不變A-5tw<ts<t減增增A-6ts=t不變增增A-7ts>t增增增七、冷卻塔中的熱濕交換過程熱水入口冷水出口空氣出口空氣入口3421能量平衡質量平衡【例8-4】【例8-5】【例8-6】例題dh12已知空氣的t1=20oC，

p1=0.1MPa將其加熱至t2=50oC，后送入干燥室，從干燥室排出時t3=30oC，求：1）2）從干燥室每吸收1kg水分所需空氣量和加熱量h2h13例題dh12h2h13根據(jù)t1=20oC，p1=0.1MPa，查圖d1=8.9g水蒸氣/kg干空氣h1=42.8kJ/kg干空氣根據(jù)d2=d1,t2=50oC查圖h2=73.5kJ/kg干空氣根據(jù)h3=h2,t3=30oC查圖d3=17.0g水蒸氣/kg干空氣dh12h2h13含1kg干空氣的濕空氣所吸收水分每吸收1kg水分所需干空氣每吸收1kg水分所需濕空氣每吸收1kg水分所需加熱量第八章小結基本