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第二讲 湿空气的物理性质和i-d图的用法 清华大学建筑学院 建筑技术科学系 2006年9月 一．基础课知识复习 什么是湿空气? 大气＝干空气＋水蒸气 常温常压下湿空气可看作是理想气体: 水蒸气是过热状态，分子无体积，分子间无内聚 力: (P ? 10 MPa) PV=RT 各组分同 大气压随海拔高度变化 海平面： B = 101325 Pa = 1.01325 Bar， 饱和水蒸气分压力一般为1000~2000 Pa 注意：海拔较高的城市不能使用海平面的i-d图！ 一．基础课知识复习 湿空气的主要参数(1) 干球温度(dry bulb temperature) 水蒸气分压力Pg 饱和水蒸气分压力Pqb=f (t) 密度和比容 含湿量(humidity ratio/moisture content)： 一、基础课知识复习 湿空气的主要参数(2) 相对湿度(relative humidity)： ? =Pq / Pqb 用? = d /db 误差＝1~3% 焓 (enthalpy)： 近似定压过程，故可度量空气的热量变化: i = Cpt + (2500+Cpqt ) d 其中 Cp=1.005 kJ/kg℃，Cpq=1.84 kJ/kg℃ 当 t =0℃ 时 r = 2500 kJ/kg水 湿球温度 露点温度 湿球温度(Wet bulb temperature) 湿球温度(Wet bulb temperature) 定义：定压绝热条件下，空气与水直接接触达到稳定热湿平衡时的空气绝热饱和温度 特点：近似等焓 增焓部分是液体显热：?d 4.19ts 由湿球温度ts可得 Pq=Pqb( ts) - A( t - ts ) B 其中经验式 A=f (V) 湿空气焓湿图(i-d图, Psychrometric Chart) i-d 图是如何画出来的？ i = Cpt + (2500+Cpqt ) d ? =Pq / Pqb 饱和线随B的不同而不同。 B下降，饱和线右移(Pqb是温度的单值函数) 西欧、美、日等国使用的焓湿图 露点温度(dew point temperature) 与Pq相关或在一定大气压下与d相关的温度 四、焓湿图的应用：空气处理过程 四、焓湿图的应用：室内混合过程 四、焓湿图的应用各种湿空气状态变化过程在焓湿图上的表示 四、焓湿图的应用：不同状态空气的混合 四、焓湿图的应用：不同状态空气的混合 思考题 i-d图有横坐标吗？ 等温线相互平行吗？?＝0？为什么？ “空气温度低于露点温度就会结露”，这个说法对不对？ 某热湿地区的房间，清晨启动空调送冷风时会在风口附近出现水雾，试说明是什么原因？ 二房间室温不同，各置一相同水槽，高温房间的水槽内水温高，对不对？试分析。 一室内置二水槽，一密封，一敞口，平衡水温相同吗？ 30℃、60％与25℃、60％两个环境中晾衣服，在没有阳光辐射作用条件下，在哪个环境中干得快？为什么？ 习题 输送10℃的水的薄壁管在21℃空气中，为防止凝水，室内最大相对湿度应是多少？ 适合昆明用的i-d图，饱和线上的20℃点要比北京用的i-d图向右平移多少（用d值衡量）？ 昆明夏季大气压力是 80.8 kPa，请求出25℃、60％时其它的空气参数（ts、d、tl、i）？ 一室内游泳池，室内空气干球温度为ta，湿球温度为ts，池底有加热器控制水温为tw, ts tw ta。问池水表面温度tb为多少？请在下面答案中选择，并说明理由。(1) ta (2) ts (3) tw (4) ts tb tw (5) tw tb ta (6) tb ts (7) tb ta 思考题 有什么办法把房间里的产热、产湿排出去？ 一个房间内，有一个1kW的热源。要维持室内温度为25℃，如何确定送风量和送风温度？ 一个房间内，有一个1kW的热源，还有一个散湿速率为0.2g/s的湿源。如果要维持室内温度为25℃，相对湿度为60％，如何确定送风量和送风参数？ 记得下节课要提问的哦 * *空调与制冷技术 热湿比为 ? = ?i / ? d= 4.19 ts 热湿比 ? = ?i / ? d (kJ/kg) ?i ?d ?＝10000 kJ/kg ?＝0 kJ/kg ?＝-10000 kJ/kg 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42