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1、第一章濕空氣的物理性質及其焓濕圖主要內容第一節(jié)濕空氣的物理性質1第二節(jié)濕空氣的焓濕圖23第三節(jié)濕球溫度與露點溫度2第四節(jié)焓濕圖的應用471、大氣的組成成分:水蒸氣、氧氣、二氧化碳等。2、干空氣:由各種氣體成分組成,空調中視為穩(wěn)定的混合物。3、濕空氣:由干空氣和一定量的水蒸氣組成,空調工程中稱其為濕空氣。注意空氣環(huán)境內的空氣成分和人們平時說的“空氣”,實際是干空氣加水蒸氣,即濕空氣。第一節(jié)濕空氣的物理性質一、濕空氣4、濕空氣的相關概念干空氣、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
2、容;露點溫度(露點溫度和機器露點溫度);濕球溫度第一節(jié)濕空氣的物理性質第一節(jié)濕空氣的物理性質c、滿足理想氣體的狀態(tài)方程與道爾頓定律PV=mRT干空氣:PgV=mgRgT水蒸汽:PqV=mqRqTB=Pg+Pqb、水蒸氣數(shù)量微小,分壓力很低,比容很大,且處于過熱狀態(tài),因此可以當作理想氣體來處理。理論基礎: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。因此研究濕空氣中水蒸氣含量的調節(jié)是空氣調節(jié)中的主要任務之一。a、在常溫常壓下,濕空氣可視為理想氣體??梢杂美硐霘怏w狀態(tài)方程描述其狀態(tài)參數(shù)。第一
3、節(jié)濕空氣的物理性質二、濕空氣狀態(tài)參數(shù)3、濕空氣的含濕量d濕空氣中的水蒸汽密度與干空氣密度之比。(Kg/Kg·干)第一節(jié)濕空氣的物理性質1、壓力2、溫度4、相對濕度?飽和含濕量——在一定溫度下,飽和空氣中的水蒸汽量已達到了最大限度,不再具有吸濕能力,即為該溫度下濕空氣的飽和含濕量db。潮濕能力比較t1=20℃,d1=14.7g/kg干空氣,d1b=14.7g/kg干空氣t2=30℃,d2=20g/kg干空氣,d2b=27g/kg干空氣第一種狀態(tài)的濕空氣是否比第二種狀態(tài)的濕空氣潮濕?第一節(jié)濕空氣的物理性質4、相對濕度?濕空氣的水蒸
4、汽壓力與同溫度下的飽和濕空氣的水蒸汽壓力之比;它表征濕空氣中水蒸汽接近飽和含量的程度。濕空氣的相對濕度與含濕量之間的關系可導:第一節(jié)濕空氣的物理性質5、濕空氣的焓i空調工程中,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。干空氣的焓+水蒸汽的焓tCiqpq.2500+=(1+d)千克濕空氣的焓為注意:濕空氣的t、d、φ和i四個物理量都是獨立的狀態(tài)參數(shù)或)84.12500(01.1)2500(..tdtdtCtCiqpgp++=++=第一節(jié)濕空氣的物理性質6、濕空氣的密度?單位容積的濕空氣所具
5、有的質量,稱為密度濕空氣的密度=干空氣密度+水蒸氣密度一般取?=1.2Kg/m3第一節(jié)濕空氣的物理性質在空氣調節(jié)中,經(jīng)常需要確定濕空氣的狀態(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)濕空氣的焓濕圖為了簡化工程計算,發(fā)展了濕空氣參數(shù)的圖解表示法,并被稱為焓濕圖。RichardMolllier首先使用了這種用比焓作為坐標的圖表。ASHRAE已經(jīng)建立了五種Mollier型圖,這些圖覆蓋了需要的各種參數(shù)的范圍。焓濕圖1a、1b、1Ha和1Hb適用于海平面;海拔高度用
6、英制單位和SI單位表示分別為5000ft(150Om)情況下的數(shù)據(jù)。ASHRAE圖1覆蓋了標準大氣壓力下各種參數(shù)的正常范圍。這些圖都基于精確的數(shù)據(jù),與理想氣體方程吻合得很好。PSYCH的計算機程序可以進行大量更普通的工程計算。第二節(jié)濕空氣的焓濕圖濕空氣的焓濕圖濕空氣的狀態(tài)取決于溫度t、含濕量d和大氣壓力B三個基本狀態(tài)參數(shù)。第二節(jié)濕空氣的焓濕圖i-d圖以i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135°。其構成包括:等焓線、等含濕量線、等溫線、等相對濕度線、等水蒸汽分壓線
7、和熱濕比線。15焓濕圖1、等i線及等d線2、等溫線i=1.01t+(2500+1.84t)d=a+bd3、水蒸氣分壓力標尺Pq=B·d/(0.622+d)=f(d)4、等相對濕度線Pq,b=f(t)Pq=?·Pq,b截距斜率第二節(jié)濕空氣的焓濕圖第二節(jié)濕空氣的焓濕圖5、熱濕比線BdAdBAiAiB空氣狀態(tài)變化在i-d圖上的表示第二節(jié)濕空氣的焓濕圖理論上,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,也稱熱力學濕球溫度。設有一空氣與水直接接觸的小室,保證二者有充分的接觸表面積和時間,空氣以P,t1
8、,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,所以對應于每公斤干空氣的濕空氣,其穩(wěn)定流動能量方程式為:i1+(d2-d1)iw/1000=i2iw=4.19tw?=(i2-i1)/(d2-d1)×1000=4.19tw在穩(wěn)定狀態(tài)下,空氣達到飽和狀