湿空气性质及焓湿图讲稿.ppt

第七届全国高等院校农业工程学科建设与教学改革学术研讨会 ISHPC-2003 Y.J.Dai 1、2 湿空气的含湿图 利用冷水或其他冷媒通过冷表面冷却湿空气，当冷表面温度低于湿空气的干球温度而又高于其露点温度时，即发生这一过程。 该过程中含湿量不变，温度降低，在h-d图上可表示为A→C，其ε -∞ 2 湿空气的干式冷却过程（空气冷却器） Φ 100% C A 湿空气的物理性质及焓湿图详解 本节的主要内容 1、1 湿空气的物理性质 湿空气的组成 湿空气的基本状态参数 压力 密度 相对湿度 含湿量 比焓 1、湿空气的定义 湿空气即为通常所说的“空气”或“大气”，是空气环境的主体及空气调节的对象。 2、湿空气的组成 1、1 湿空气的物理性质 一、湿空气的组成 干空气 水蒸气 N2 O2 其它微量气体 成分较为稳定，可近似看作理想气体。 含量较少，但其变化对湿空气的干燥及潮湿程度产生重要影响，是空调中的重要调节对象，也可近似 看作理想气体。 二、 湿空气的基本状态参数 湿空气的基本状态参数是表征湿空气性质的物理量，主要包括： 1、压力B 湿空气的压力即是所谓的大气压力，等于干空气的分压力与水蒸气的分压力之和，即： B Pg+Pq PgV MgRgT ， PqV MqRqT 1、1 湿空气的物理性质 式中 Pg、 Pq —分别为湿空气、干空气、水蒸气压力，Pa ； Mg、Mq —分别为干空气及水蒸气的质量，Kg； Rg、 Rq —分别为干空气及水蒸气的气体常数， Rg 287J/Kg·K； Rq 461J/Kg·K 注：大气压力随海拔高度的升高而降低，我国各主要城市冬、夏季的大气压力值可从《采暖通风与 空气调节设计规范》中查得。 水蒸气分压力对空气性质的影响 水蒸气分压力的大小，反映了湿空气中水蒸气含量的多少。水蒸气含量越多，其分压力也越大； 在一定温度条件下，一定量的空气中能够容纳水蒸气的数量是有限度的。湿空气的温度越高，它允许的最大水蒸气含量也越大。当空气中水蒸气的含量超过最大允许值时Pqb t ，多余的水蒸气会以水珠形式析出，这就是结露现象，此时水蒸气达到饱和状态，所对应的湿空气称为饱和湿空气。 由此可知，未饱和空气中，水蒸气含量没有达到最大允许值，它还具有吸收水蒸气的能力。我们周围的大气通常都是未饱和空气。 1、1 湿空气的物理性质 2、温度t 湿空气的温度是表示空气冷热程度的标尺。 湿空气中干空气的温度与水蒸气的温度相等； 湿空气温度的高低对人体的舒适感和某些生产过程的影响较大，因此温度是衡量空气环境对人和生产是否合适的一个非常重要的参数。 在空调中，通常采用摄氏温度t，有时也用绝对温度T，两者的关系是T 273.15+t≈273+t 1、1 湿空气的物理性质 1、1 湿空气的物理性质 3、密度ρs 湿空气的密度等于干空气的密度与水蒸气的密度之和，即： ρs ρg+ρq 根据理想气体状态方程，则有： ρs 0.00384B/T-0.00134Pq/T 实际计算中，在标况下，可近似取ρ 1.2Kg/m3 1、1 湿空气的物理性质 4、含湿量d 基本定义：指1Kg干空气所含有的水蒸气质量，单位为Kg/Kg·干空气或g/Kg·干空气。 即： d mq/mg 式中 mq、mg — 分别为水蒸气和干空气的质量，Kg。 含湿量可以确切地表示空气中实际含有的水蒸气量的多少。 空调中常用含湿量的变化来表示空气被加湿或减湿的程度。 1、1 湿空气的物理性质 含湿量与水蒸气分压的关系 将理想气状态方程：PgV MgRgT ， PqV MqRqT 代入含湿量定义式： 可知：在一定的大气压力B下，d仅与Pq有关，Pq越大， d越大。 问题与讨论 1、1 湿空气的物理性质 5、相对湿度Φ 基本定义：指空气中的水蒸气分压力与同温度下饱和水蒸气分压力之比。 即： Φ Pq/Pqb 。 Φ表示空气接近饱和的程度。Φ值小，说明空气干燥，远离饱和状态，吸收水蒸气的能力强；Φ值大，则说明空气潮湿，接近饱和状态，吸收水蒸气的能力弱。Φ 100%为饱和空气， Φ 0则为干空气。 物理意义 1、1 湿空气的物理性质 相对湿度可近似用湿空气的含湿量与同温度下饱和含湿量之比来表示，即： Φ≈d/db 相对湿度是空调中的一个重要参数，相对湿度的大小对人体的舒适和健康、工业产品的质量都会产生较大的影响。 1、1 湿空气的物理性质 6、比焓h 基本定义：指1Kg干空气的比焓和d/1000Kg水蒸气的比焓的总和，单位KJ/Kg干空气，取0℃时空气的焓值为零，则 ： h 1.005t+ 2501+1.86t d/1000 比焓是空调中的一个重要参数，用来计算在定压条件下对