02濕空氣性質(zhì)與焓濕圖.ppt

1、1,02 濕空氣的物理性質(zhì)和i-d圖的用法,山東建筑大學(xué) 熱能工程學(xué)院,2,一基礎(chǔ)課知識(shí),什么是濕空氣? 大氣干空氣水蒸氣 常溫常壓下濕空氣可看作是理想氣體: 水蒸氣是過熱狀態(tài)，分子無體積，分子間無內(nèi)聚 力: (P 10 MPa) PV=RT 各組分同 大氣壓隨海拔高度變化 海平面： B = 101325 Pa = 1.01325 Bar， 飽和水蒸氣分壓力一般為10002000 Pa,3,注意：海拔較高的城市不能使用海平面的i-d圖！,大氣壓力隨海拔高度而變 在同一位置，冬季大氣壓力比夏季大氣壓力高，變化范圍5以內(nèi) 海平面大氣壓力稱作標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，為101325 Pa 或 760 mmHg,4

2、,一基礎(chǔ)課知識(shí),濕空氣的主要參數(shù)(1) 干球溫度(dry bulb temperature) 水蒸氣分壓力Pq 飽和水蒸氣分壓力Pqb=f (t) 密度和比容 含濕量(humidity ratio/moisture content)：,5,一、基礎(chǔ)課知識(shí),濕空氣的主要參數(shù)(2) 相對(duì)濕度(relative humidity)： =Pq / Pqb 用 = d /db 誤差13% 焓 (enthalpy)： 近似定壓過程，故可度量空氣的熱量變化: i = Cpt + (2500+Cpqt ) d 其中 Cp=1.005 kJ/kg，Cpq=1.84 kJ/kg 當(dāng) t =0 時(shí) r = 2500

3、 kJ/kg水 露點(diǎn)溫度 濕球溫度,6,濕空氣焓濕圖(i-d圖, Psychrometric Chart),熱濕比 = i / d (kJ/kg),7,2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42,d (g/Kg),-25,-15,-5,5,15,25,35,45,55,65,75,85,95,105,115,125,135,145,%RH,i (kJ/kg),65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0,-10,-15,-20,-25,T,-30,i-d 圖是如何畫出來的？ i = Cp

4、t + (2500+Cpqt ) d =Pq / Pqb 飽和線隨B的不同而不同。 B下降，飽和線右移(Pqb是溫度的單值函數(shù)),8,濕球溫度(Wet bulb temperature),定義：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)的空氣絕熱飽和溫度 特點(diǎn)：近似等焓 增焓部分是液體顯熱：d 4.19ts 由濕球溫度ts可得 Pq=Pqb( ts) - A( t - ts ) B 其中經(jīng)驗(yàn)式 A=f (V),9,熱濕比為 = i / d= 4.19 ts,濕球溫度(Wet bulb temperature),10,露點(diǎn)溫度(dew point temperature),與Pq相關(guān)或在

5、一定大氣壓下與d相關(guān)的溫度,露點(diǎn)溫度與干球溫度有關(guān)嗎?,干球溫度、濕球溫度和露點(diǎn)溫度在大小上有什么區(qū)別?,11,四、焓濕圖的應(yīng)用,B,A,C,D,D,C,12,四、焓濕圖的應(yīng)用各種濕空氣狀態(tài)變化過程在焓濕圖上的表示, =-,13,1、等濕加熱過程：電加熱器或熱水（蒸汽）加熱器來處理空氣 2、等濕冷卻過程：用表面冷卻器或蒸發(fā)器冷卻空氣 3、減濕冷卻過程 ：用表面冷卻器或蒸發(fā)器冷卻空氣 （表冷器表面溫度低于處理的空氣露點(diǎn)溫度） 4、等溫加濕過程 ：通過向空氣中噴水蒸氣或與空氣溫度相同的水而實(shí)現(xiàn) 5、等焓加濕過程 ：采用噴水室噴循環(huán)水對(duì)空氣進(jìn)行加濕處理 6、等焓減濕過程 ：用固體吸濕劑（硅膠或氯化鈣

6、）處理空氣,四、焓濕圖的應(yīng)用各種濕空氣狀態(tài)變化過程在焓濕圖上的表示,14,四、焓濕圖的應(yīng)用：不同狀態(tài)空氣的混合,15,四、焓濕圖的應(yīng)用：不同狀態(tài)空氣的混合,熱平衡,濕平衡,兩種狀態(tài)空氣的混合,兩種狀態(tài)空氣的混合,16,例已知GA=2000kg/h，tA=20，A=60%；GB=500kg/h，tB=35，B=80%，求混合后空氣狀態(tài)。 解：1、在B=101325Pa的i-d圖上根據(jù)已知的t、找到狀態(tài)點(diǎn)A和 B，并以直線相連； 2、混合點(diǎn)C在AB上的位置應(yīng)符合 CB/AC=GA/GB=2000/500=4/1； 3、將AB線段分為五等分，則C點(diǎn)應(yīng)在接近A狀態(tài)的一等分處。 查圖得 tC=23.1，

7、 C=73%， iC=56kJ/kg， dC=12.8g/kg； 4、用計(jì)算法驗(yàn)證，可先查出iA=42.54kJ/kg， dA=8.8g/kg ， iB=109.44kJ/kg， dB=29.0g/kg 然后計(jì)算可得：iC=56kJ/kg， dC=12.8g/kg 可見作圖求得的混合狀態(tài)點(diǎn)是正確的。,四、焓濕圖的應(yīng)用：不同狀態(tài)空氣的混合,17,重點(diǎn)掌握,1、熟悉濕空氣的各個(gè)狀態(tài)參數(shù)的概念，重點(diǎn)掌握個(gè)參數(shù)之間的相互聯(lián)系 2、焓濕圖的構(gòu)成及應(yīng)用 3、能夠根據(jù)焓濕圖確定空氣的狀態(tài)參數(shù) 4、能夠在焓濕圖上畫出不同空氣處理過程 5、掌握兩種不同空氣混合后空氣的狀態(tài)參數(shù)變化計(jì)算,18,思考題,i-d圖有橫坐標(biāo)嗎？ 等溫線相互平行嗎？0？為什么？ “空氣溫度低于露點(diǎn)溫度就會(huì)結(jié)露”