演示文稿第八章濕空氣的狀態(tài)參數(shù)與焓濕圖的應(yīng)用當(dāng)前第1頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)2第八章濕空氣的狀態(tài)參數(shù)與焓濕圖的應(yīng)用ppt課件當(dāng)前第2頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)本章內(nèi)容8.1濕空氣的性質(zhì)8.2濕空氣的焓濕圖8.3濕空氣的基本熱力過(guò)程當(dāng)前第3頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)8.1濕空氣的性質(zhì)組成：濕空氣干空氣水蒸氣當(dāng)前第4頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)濕空氣：含有水蒸氣的空氣。干空氣：完全不含水蒸氣的空氣。

在干燥、空氣調(diào)節(jié)以及精密儀表和電絕緣的防潮等對(duì)空氣中的水蒸氣特殊敏感的領(lǐng)域，則必須考慮空氣中水蒸氣的影響。

濕空氣中水蒸氣的分壓力很低，可視水蒸氣為理想氣體。一般情況下，濕空氣可以看作理想混合氣體。一、濕空氣的成分及壓力當(dāng)前第5頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)物理模型：干空氣：理想氣體水蒸氣：近視作為理想氣體當(dāng)前第6頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)

干空氣的組成表成分分子量容積成分（摩爾成分）組成氣體的部分分子量32.0000.20956.70428.0160.780921.87839.9440.00930.37144.01當(dāng)前第7頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)大氣壓力

-------地球單位表面上所受的大氣的壓力。大氣壓力與海拔高度的關(guān)系。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

--------1954年第十屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)決議聲明，規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值101.325kPa。當(dāng)前第8頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)二、未飽和濕空氣與飽和濕空氣未飽和濕空氣：飽和濕空氣：濕空氣中的水蒸氣未飽和，處于過(guò)熱狀態(tài)，濕空氣還能吸收水份。濕空氣中的水蒸氣已飽和，不能再吸收水份。當(dāng)前第9頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)從未飽和到飽和的途徑Tspvps1、T

加水蒸氣pvab3、pv

不變，Tabaddc2、pv

，Tace結(jié)露Td露點(diǎn)溫度當(dāng)前第10頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)露點(diǎn)：結(jié)露：濕空氣中的水蒸氣分壓力pv對(duì)應(yīng)的飽和溫度td稱為露點(diǎn)溫度，簡(jiǎn)稱露點(diǎn)。定壓降溫到露點(diǎn)，濕空氣中的水蒸氣飽和，凝結(jié)成水（過(guò)程1－2）。結(jié)霜：當(dāng)前第11頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)

td=ts(pv)結(jié)露與露點(diǎn)濕潤(rùn)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<0oC結(jié)霜當(dāng)前第12頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)三、濕空氣的分子量與氣體常數(shù)濕空氣的平均分子量：濕空氣的氣體常數(shù)：當(dāng)前第13頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)四、絕對(duì)濕度與相對(duì)濕度濕度：濕空氣中水蒸氣的含量。

1.絕對(duì)濕度

1m3的濕空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量稱為濕空氣的絕對(duì)濕度，即濕空氣中水蒸氣的密度：

飽和濕空氣的絕對(duì)濕度達(dá)到最大值絕對(duì)濕度T,pv下水蒸氣的密度不常用當(dāng)前第14頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)

2、相對(duì)濕度

—濕空氣中水蒸氣含量與同溫度下最大可能含量之比。=0干空氣0<<1未飽和濕空氣

=1飽和濕空氣吸濕能力下降注：當(dāng)t>ts（p），如在1atm時(shí)，t>100℃時(shí)，由于水蒸汽的最大壓力（飽和壓力）ps>p，故（1）（2）此時(shí)當(dāng)前第15頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)五、含濕量（比濕度）

——1kg干空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量a）當(dāng)p一定時(shí)，kg水蒸氣/kg干空氣b)

一定，升溫吸濕原理討論：當(dāng)前第16頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)六、飽和度飽和度D略小于相對(duì)濕度，即D≤，如，則。當(dāng)前第17頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)七、濕空氣比體積與密度濕空氣的比體積:1kg干空氣和0.001dkg水蒸氣所占據(jù)的體積。當(dāng)前第18頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)八、濕空氣的焓濕空氣的焓等于干空氣的焓與水蒸氣的焓之和。濕空氣的比焓是以1kg干空氣為基準(zhǔn)，也就是（1+0.001d）kg濕空氣的焓，用h表示?！?kg干空氣的空氣的焓，單位為—1kg干空氣的焓，單位為—含濕量，單位為—1kg水蒸氣的焓，單位為當(dāng)前第19頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)工程上取0℃的干空氣和0℃的飽和水的焓值為0，則空氣的焓為：當(dāng)前第20頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)

絕熱飽和溫度是在定壓絕熱條件下，空氣與水直接接觸達(dá)到穩(wěn)定熱濕平衡時(shí)的絕熱飽和溫度，也稱熱力學(xué)濕球溫度。理論上九、絕熱飽和溫度與濕球溫度1、絕熱飽和溫度（熱力學(xué)濕球溫度）模型特點(diǎn)：1定壓，絕熱2接觸時(shí)間無(wú)限長(zhǎng)當(dāng)前第21頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)t2PPt1,d1h1,φ1t2,d2h2，φ2質(zhì)量平衡能量平衡當(dāng)前第22頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)當(dāng)前第23頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)

干濕球溫度計(jì)

干濕球溫度計(jì)由兩個(gè)溫度計(jì)構(gòu)成，如圖所示。

如果將干濕球溫度計(jì)置于通風(fēng)良好的濕空氣中，由于濕球溫度計(jì)上濕布的水分蒸發(fā),吸收汽化潛熱，使?jié)窦啿贾械乃疁亟档?，濕球溫度?jì)讀數(shù)下降。當(dāng)水分蒸發(fā)所需要的熱量等于周圍空氣所傳給的熱量時(shí)，濕球溫度計(jì)讀數(shù)維持在某一數(shù)值不變，這一溫度值稱為濕球溫度tw

。

干球溫度計(jì)：測(cè)量空氣溫度t

濕球溫度計(jì):

測(cè)量濕球溫度

tw干濕球溫度計(jì)2、濕球溫度濕球溫度的概念在空氣調(diào)節(jié)中至關(guān)重要當(dāng)前第24頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)

當(dāng)濕空氣未飽和時(shí)，其相對(duì)濕度愈小，濕球溫度計(jì)上紗布中水分蒸發(fā)愈快，需要的汽化潛熱愈多，濕球溫度愈低，干、濕球溫度差就愈大；反之，濕空氣的相對(duì)濕度越大，干、濕球溫度之差就愈??；當(dāng)濕空氣的相對(duì)濕度等于1時(shí)，濕空氣為飽和濕空氣，干球溫度與濕球溫度相等。

干、濕球溫度之差可以表征空氣相對(duì)濕度的大小，它們之間的關(guān)系可以表達(dá)為

根據(jù)干濕球溫度計(jì)測(cè)量的干、濕球溫度就可以由上式確定空氣相對(duì)濕度的大小。例題8-1、8-2當(dāng)前第25頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)

濕空氣的焓濕圖是在不同的大氣壓力B下，縱坐標(biāo)是其焓值，橫坐標(biāo)是含濕量值。濕空氣的焓濕圖是濕空氣工程計(jì)算的重要工具。

8.2

濕空氣的焓濕圖

當(dāng)前第26頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)焓濕圖組成等焓線等濕線1.d2.等溫線等相對(duì)濕度線3.5.4.水蒸汽分壓力線熱濕比線0102030500030002000100006000-2000當(dāng)前第27頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)焓濕圖的結(jié)構(gòu)d=0干空氣dh2、

h線1、d線

人為將

h旋轉(zhuǎn)135度

h135度d當(dāng)前第28頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)焓濕圖的結(jié)構(gòu)dh3、t線正斜率的直線

h等干球溫度線td當(dāng)前第29頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)焓濕圖的結(jié)構(gòu)dhh等相對(duì)濕度線是一組向上凸的線。φ=0，干空氣線。φ=100%，飽和濕空氣線，其左上部未飽和，右下部，過(guò)飽和，不穩(wěn)定。t4.等φ線dB

一定時(shí)，φ=f(d,t)。當(dāng)前第30頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)

▲h-d圖都是在一定的大氣壓力B

下繪制的，水蒸氣的分壓力最大也不可能超過(guò)B。如果B=1bar，此壓力下水蒸氣對(duì)應(yīng)的飽和溫度為99.63℃，因此當(dāng)濕空氣溫度等于或高于99.63℃時(shí)，φ定義為φ=pv/B。此時(shí)等φ線就是等d線，所以各等φ線與t=99.63℃的等溫線相交后，向上折與等d線重合。當(dāng)前第31頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)焓濕圖的結(jié)構(gòu)dhht5、

線dd當(dāng)前第32頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)焓濕圖的結(jié)構(gòu)dhht6、露點(diǎn)tdpv下的飽和濕空氣tdd當(dāng)前第33頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)焓濕圖的結(jié)構(gòu)dhht7、濕球溫度tw絕熱飽和溫度tdtwtd當(dāng)前第34頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)焓濕圖的結(jié)構(gòu)dhht8、熱濕比h-d圖上為直線的斜率ⅣⅠⅡⅢ又稱角系數(shù)：表示了濕空氣變化過(guò)程方向與特征當(dāng)前第35頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)焓濕圖的結(jié)構(gòu)dhht8、熱濕比12已知初態(tài)1過(guò)程斜率已知可確定終態(tài)ε=4000ε4000當(dāng)前第36頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)h-d圖四個(gè)區(qū)域的特征

當(dāng)前第37頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)象限熱濕比狀態(tài)參數(shù)變化趨勢(shì)過(guò)程特征idtⅠε>0＋＋±增焓、增濕Ⅱε<0＋－＋增焓，減濕，升溫Ⅲε>0－－±減焓，減濕Ⅳε<0－＋－減焓，增濕，降溫h-d圖中不同象限內(nèi)濕空氣狀態(tài)變化過(guò)程的特征當(dāng)前第38頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)不同的B有不同的h-d圖注意：當(dāng)前第39頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)例1已知濕空氣參數(shù)h-d圖應(yīng)用:

根據(jù)兩個(gè)獨(dú)立參數(shù)在焓濕圖確定空氣的狀態(tài)點(diǎn)，并查出其它參數(shù)。求其他參數(shù)解：由溫度及相對(duì)濕度在h-d圖上確定點(diǎn)1的位置，由此讀出由h1與交點(diǎn)讀出由點(diǎn)1作垂線，與交點(diǎn)讀出與pv線交點(diǎn)讀出當(dāng)前第40頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)求:其他.例2已知濕空氣參數(shù)解：利用h-d上等濕球溫度線與等焓線平行及時(shí)干球溫度等于濕球溫度確定點(diǎn)1。例題8-3當(dāng)前第41頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)8.3濕空氣的基本熱力過(guò)程

一、單純加熱或冷卻過(guò)程d不變12qdh122’加熱12放熱12’hh當(dāng)前第42頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)二、冷卻去濕過(guò)程qdh12d1h1d2h2d1-d2h水當(dāng)前第43頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)三、絕熱加濕過(guò)程向空氣中噴水，汽化潛熱來(lái)自空氣本身，t蒸發(fā)冷卻過(guò)程dt當(dāng)前第44頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)四、絕熱減濕過(guò)程dh12d1h1d2h2d2-d1h水t1t2固體吸濕劑當(dāng)前第45頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)五、等溫加濕過(guò)程dh12d1h1d2h2d2-d1hVt1t2蒸氣h2h1當(dāng)前第46頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)六、絕熱混合過(guò)程質(zhì)量平衡d1d2ma2ma1ma3d3能量平衡當(dāng)前第47頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)六、絕熱混合過(guò)程dh12h3h23h1d1d2ma2ma1ma3d3ma1ma2當(dāng)前第48頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)

為了確定混合點(diǎn)在h-d圖中的位置，也可以通過(guò)熱濕平衡關(guān)系求得h3或d3。當(dāng)前第49頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)七、濕空氣的蒸發(fā)冷卻過(guò)程直接蒸發(fā)冷卻間接蒸發(fā)冷卻

直接蒸發(fā)冷卻是指當(dāng)未飽和濕空氣與水直接接觸時(shí)，水會(huì)從周圍濕空氣中吸收汽化潛熱而蒸發(fā)，從而使?jié)窨諝獾臏囟冉档偷睦鋮s方式。

間接蒸發(fā)冷卻是指將直接蒸發(fā)冷卻后的所得的濕空氣通過(guò)間壁式換熱器去冷卻室外新風(fēng)作為空調(diào)送風(fēng)的冷卻方式。當(dāng)前第50頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)八、冷卻塔中的熱濕交換過(guò)程

冷卻塔是通過(guò)被加熱的冷卻水與大氣進(jìn)行熱濕交換，使冷卻水的溫度得到降低，從而重復(fù)循環(huán)使用的裝置。質(zhì)量平衡能量平衡當(dāng)前第51頁(yè)\共有55頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)在焓-濕圖中濕空氣的加熱過(guò)程如1－2所示。

加熱后的濕空氣送入干燥室吸收被干燥物料的水份。如果忽略干燥室與外界的熱量交