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1、相對濕度?、露點(diǎn)溫度轉(zhuǎn)換的計(jì)算公式濕度研究對象是氣體和水汽的混合物。無論是對于自由大氣中的空氣而言,還是對密閉容器中的特定氣體而言,但凡是氣體和水汽的混合物,都可以作為濕度的研究對象,濕度研究的一般理論大多都是通用的。濕度的表示方法很多,包括混合比、體積比、比濕、絕對濕度、相對濕度?等等,雖然各單位之間的轉(zhuǎn)換非常復(fù)雜,但其定義都是基于混合氣體的概念引出的。相對濕度是比較常用的濕度單位,是一個(gè)相對概念(所以,相對濕度是一個(gè)無量綱單位),主要有以下幾種定義表達(dá):1、壓力為P,溫度為T的濕空氣的相對濕度,是指在給定的濕
2、空氣中,水汽的摩爾分?jǐn)?shù)(或?qū)嶋H水汽壓)與同一溫度T和壓力P下純水表面的飽和水汽的摩爾分?jǐn)?shù)(或飽和水氣壓)之比,用百分?jǐn)?shù)表示。2、實(shí)際水汽壓與同一溫度條件下的飽和水汽壓的比值從相對濕度的定義中可以看出,相對濕度的計(jì)算,是通過混合氣體的實(shí)際水汽壓與同狀態(tài)下(溫度、壓力)水汽達(dá)到飽和時(shí)其飽和水汽壓相比得來的。對于混合氣體而言,其實(shí)際水汽壓與總壓力和混合比相關(guān),但對于物質(zhì)的量而言,是獨(dú)立的,也就是無相關(guān)的。但是,在保持混合氣體壓力不變的情況下,混合氣體的飽和水汽壓是與溫度相關(guān)的(在濕度論壇中,本人給出了溫度to飽和水汽壓
3、的簡化公式以及計(jì)算程序,可下載)。上面說道:飽和水汽壓是與溫度相關(guān)的量。在保持系統(tǒng)的混合比、總壓力不變的情況下,降低混合氣體的溫度,能夠降低混合氣體的飽和水汽壓,從而使得混合氣體的飽和水汽壓等于混合氣體的實(shí)際水汽壓,此時(shí),相對濕度為100%,該溫度,即為混合氣體的露點(diǎn)溫度。基于上述解釋,可以看出,只要測量得到了露點(diǎn)溫度,通過溫度to飽和水汽壓的計(jì)算公式或者計(jì)算程序,即可計(jì)算出混合氣體的在露點(diǎn)溫度時(shí)的飽和水汽壓,也就是正常狀態(tài)下混合氣體的實(shí)際水汽壓。同樣,只要測量了當(dāng)前混合氣體的正常溫度,就可以通過溫度to飽和水汽
4、壓的計(jì)算公式或者計(jì)算程序,得到當(dāng)前系統(tǒng)正常溫度下的飽和水汽壓實(shí)際水汽壓除以飽和水汽壓,就可以得到相對濕度。濕度的單位換算測濕儀表的顯示值,通常是相對濕度或露點(diǎn)溫度,在需要用其它單位時(shí)可進(jìn)行換算。換算的方法如下:1.相對濕度與實(shí)際水汽壓間的換算由相對濕度的定義可得:---(1)式中:RH--相對濕度,%RH;e--實(shí)際水汽壓,hPa;E---飽和水汽壓,hPa。因此:---(2)即:實(shí)際水汽壓等于相對濕度乘以相同溫度下的飽和水汽壓。由于飽和水汽壓E是溫度的函數(shù),所以用相對濕度換算為實(shí)際水汽壓或用實(shí)際水汽壓計(jì)算相對濕
5、度,都必須已知當(dāng)時(shí)的溫度值。在計(jì)算飽和水汽壓時(shí),應(yīng)確定是冰面還是水面,以正確選用計(jì)算公式。2.相對濕度換算為露點(diǎn)溫度由于露點(diǎn)溫度定義為空氣中的水汽達(dá)到飽和時(shí)的溫度,所以,必須先計(jì)算出實(shí)際水汽壓。根據(jù)露點(diǎn)的定義,這時(shí)的水汽壓就是露點(diǎn)溫度對應(yīng)的飽和水氣壓。因此,可以用對飽和水汽壓求逆的方法計(jì)算露點(diǎn)溫度。用Goff-Grattch方程求逆非常困難,常用飽和水汽壓的簡化公式計(jì)算,而簡化公式很多,一般采用國軍標(biāo)GJB1172推薦的公式:--(3)式中:E--為飽和水汽壓,Pa;T--熱力學(xué)溫度,K;A、B、C為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。其
6、數(shù)值如下:純水平面:0~100℃:A=20.013;B=16.286;C=2.492。過冷卻純水平面:0~-50℃:A=21.930;B=4.2526;C=4.422。純冰平面:0~-100℃:A=23.151;B=-3.3151;C=6.10。由公式(3)可以導(dǎo)出:--(4)式中:必須根據(jù)的值按以下原則判斷Td的范圍:當(dāng)0時(shí),Td273.15K當(dāng)0時(shí),Td273.15K最后由Td的范圍確定A、B、C系數(shù)的大小。與(3)式的條件相同。3.露點(diǎn)溫度換算為相對濕度?用露點(diǎn)溫度換算為相對濕度,要比相對濕度換算為露點(diǎn)溫度
7、簡單得多。但必須已知當(dāng)時(shí)的溫度值,其計(jì)算步驟如下:(1)把露點(diǎn)溫度代入飽和水汽壓計(jì)算公式計(jì)算出當(dāng)時(shí)溫度條件下的實(shí)際水汽壓e。(2)把當(dāng)時(shí)的溫度代入飽和水汽壓公式計(jì)算當(dāng)時(shí)溫度條件下的飽和水汽壓E。(3)用公式(1)計(jì)算相對濕度。4.實(shí)際水汽壓與露點(diǎn)溫度的換算可采用以下簡化公式:--(5)式中:---露點(diǎn)溫度,℃;e--實(shí)際水汽壓,hPa;---0℃時(shí)的飽和水汽壓取6.11213hPa;a=17.5638;b=241.8243。例如,在用通風(fēng)干濕表測量露點(diǎn)溫度時(shí),就可先用干濕表公式直接計(jì)算出實(shí)際水汽壓e,然后用上式即
8、可計(jì)算露點(diǎn)溫度。4.實(shí)際水汽壓與露點(diǎn)溫度的換算可采用以下簡化公式:--(6)式中:---露點(diǎn)溫度,℃;e--實(shí)際水汽壓,hPa;---0℃時(shí)的飽和水汽壓取6.11213hPa;a=17.5638;b=241.8243。例如,在用通風(fēng)干濕表測量露點(diǎn)溫度時(shí),就可先用干濕表公式直接計(jì)算出實(shí)際水汽壓e,然后用上式即可計(jì)算露點(diǎn)溫度。5.實(shí)際水汽壓與絕對濕度的換算實(shí)際水汽壓與絕對濕度