1、第二章 理想混合氣體和濕空氣,Ideal-Gas Mixtures and Wet Air,研究對象,無化學(xué)反應(yīng)的理想氣體混合物,例：鍋爐煙氣 CO2, CO, H2O, N2,燃?xì)廨啓C(jī)中的燃?xì)?空調(diào)工程中的濕空氣,水蒸氣含量低，稀薄，當(dāng)作理想氣體,水蒸氣含量可變化，單獨(dú)研究,2-1 理想混合氣體,第 i 種組元?dú)怏w的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：,設(shè)混合氣體由1, 2 , 3, i, k種氣體組成,各組元質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為1,Mass Fraction,摩爾分?jǐn)?shù) mole fraction,設(shè)混合氣體由1, 2 , 3, i, k種氣體組成,摩爾數(shù),第 i 種組元?dú)怏w的摩爾分?jǐn)?shù)：,各組元摩爾分?jǐn)?shù)之和為1,平均摩爾質(zhì)

2、量M和折合氣體常數(shù)R,設(shè)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為M，摩爾數(shù)為n，則混合氣體質(zhì)量,折合氣體常數(shù),平均摩爾質(zhì)量為M,Gas constant of gas mixture,分壓定律和分體積定律,p T V,分壓力pi,partial pressure,分壓定律,p T V,分壓力pi,壓力是分子對管壁的作用力,分壓定律的物理意義,混合氣體對管壁的作用力是組元?dú)怏w單獨(dú)存在時(shí)的作用力之和,理想氣體模型,1. 分子之間沒有作用力 2. 分子本身不占容積,分壓力狀態(tài)是第i 種組元?dú)怏w的實(shí)際存在狀態(tài),質(zhì)量分?jǐn)?shù)與混合物氣體常數(shù),kJ/kg.K,p T V,分體積Vi,partial volume,分體積定律,

3、分體積定律,p T V,分體積Vi,體積分?jǐn)?shù),摩爾分?jǐn)?shù),volume fraction,混合氣體的參數(shù)計(jì)算,質(zhì)量，摩爾數(shù)，壓力，容積，內(nèi)能，焓，定壓比熱容，定容比熱容，熵,總參數(shù),加和性,總參數(shù)是各組元在分壓力狀態(tài)下的分參數(shù)之和（除總?cè)莘e）,混合物總參數(shù)的計(jì)算,質(zhì)量守恒,摩爾數(shù)守恒,分壓定律,濕空氣（干空氣水蒸氣）,空調(diào)、通風(fēng)、烘干、冷卻塔、儲存,2-2 濕空氣,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。,分壓低,理想混合氣體,Dry air,Atmospheric air,飽和蒸汽,1、未飽和濕空氣,未飽和濕空氣和飽和濕空氣,過熱蒸汽,水蒸氣,干空氣 過熱水蒸氣,pv ps(

4、T),Insaturated air,2、飽和濕空氣,未飽和濕空氣和飽和濕空氣,T,s,ps,溫度一定，不能再加入水蒸氣,Saturated air,濕空氣中所含水蒸氣的量,濕空氣的濕度,1、相對濕度 relative humidity,2、比濕度 Specific humidity 含濕量 Humidity ratio,d,0 1 未飽和濕空氣,1、相對濕度relative humidity, 1 飽和濕空氣,在相同的溫度下：,相對濕度, 0 干空氣,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,2、含濕量(比濕度 Specific humidity ),濕空氣中干空氣的

5、量總不變，以此為計(jì)算基準(zhǔn),含濕量,kg水蒸氣/kg干空氣,濕空氣的熵,kJ/kg.K,濕球溫度Wet-bulb Temp.,干濕球溫度法,圖5-9 干濕球溫度計(jì),t = tw= ts(pv),球面上,蒸發(fā)熱=對流熱,tw絕熱飽和溫度,2-3 濕空氣的焓濕圖,濕空氣的參數(shù)很多，有多少獨(dú)立的變量,根據(jù)相律,組元數(shù) 2,pb, h , d,焓濕圖,相數(shù) 1,固定,pb= 0.1MPa,Psychrometric charts,焓濕圖的結(jié)構(gòu),d=0 干空氣,d,h,135度,焓濕圖的結(jié)構(gòu),d,h,正斜率的直線,等干球溫度線,焓濕圖的結(jié)構(gòu),d,h,是一組向上凸的線,等相對濕度線,飽和線,上部未飽和線,下部無意義,干空氣d=0,焓濕圖的結(jié)構(gòu),d,h,4、 線,ts=99.63oC,焓濕圖的結(jié)構(gòu),d,h,焓濕圖的結(jié)構(gòu),d,h,6、露點(diǎn)td,pv下飽和濕空氣,td,焓濕圖的結(jié)構(gòu),d,h,7、濕球溫度tw,絕熱飽和溫度,td,tw,t,焓濕圖的結(jié)構(gòu),d,h,不同的pb 不同的h-d圖,解：,解：分析法,根據(jù)濕空氣溫度查p230附表9，得,計(jì)算水