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汽车空调湿负荷计算与分析
引言
为连续保持汽车内恒温恒湿，空调在某一时刻向汽车供应的冷量（热量）被称作冷负荷（热负荷），从汽车中除去的湿量被称作湿负荷，本报告主要进行湿负荷的计算与分析。通过对西安、北京、上海、广州四个城市在夏季6时至23时汽车空调的湿负荷进行计算，进而分析各地湿负荷差异及其影响因素。
计算方法
湿量平衡关系
把汽车看作一个开口系统，当系统内各部分的湿量满足一定的平衡关系时，汽车内部的空气参数保持稳定。湿量平衡关系如图1所示。
图1湿量平衡关系示意图
新风湿量和排出空气湿量是计算的重点，每人每时散湿量可查表得到，具体不做计算。
新风湿量的计算
含湿量
在湿空气中与1千克干空气同时存在的水蒸气量称为含湿量。其计算公式为:
d?0.622?
?p
?q,b
?
B? p
q,b
式中d为含湿量，p
q,b
为相应温度下的饱和蒸汽压力，?为相对湿度，
B为当地大气压力（西安为95920Pa）。
新风质量
根据湿空气密度表可查得对应温度下的密度，由此可计算出每小时新风质量。由于水蒸气在湿空气中的比重很小，在此假设新风中干空气质量的值等于新风质量的值，因此
新风湿量=新风质量?含湿量
排出空气湿量
排出空气湿量的计算方法与新风湿量相同。
人体散湿量的计算
人体散湿量=每人散湿量?人数
数据计算
参考数据
湿空气密度
为计算方便，本报告中室外湿空气的密度以相对湿度为70%的湿空气为基准。通过查表可得相对湿度为70%的湿空气的在不同温度下的密度如表1：
表170%相对湿度的湿空气的密度表
空气温度（℃） 26
27 28 29
30 31
32 33
34 35 36
密度（kg/m3
1.1705
1.1658
1.1611
1.1564
1.1517
1.147
1.1423
1.1379
1.1332
1.1285
1.1238
相对湿度
查表可得北京2007年逐月的相对湿度，其数据如表2所示：
表22007年的逐月相对湿度
月份 1
2 3 4 5 6
7 8 9
10 11 12
相对湿度（%）43
45 51 68
61 71
79 75
72 65
64 51
由于要计算夏季的除湿量，在此相对湿度取6、7、8月份的平均值，计算得65.7%。
室外温度和对应的饱和蒸汽压力及密度
北京地区夏季的室外逐时温度查表可得到，相应温度下的饱和蒸汽压力可查表然后通过差值法得到，相应温度下的湿空气密度可查表1然后通过差值法得到，现将各项数据列表3如下：
表3室外温度和对应的饱和蒸汽压力及密度表
时刻
温度(℃)
湿空气密度（kg/m3）
湿空气饱和压力(Pa)
6
26.7
1.1672
3509.1
7
28.1
1.1606
3804.6
8
29.4
1.1545
4106
9
30.5
1.1494
4383.2
10
31.6
1.1442
4687.1
11
32.6
1.1395
4963.3
12
33.3
1.1365
5156.7
13
33.6
1.1351
5239.7
14
33.5
1.1356
5211.9
15
32.8
1.1385
5018.6
16
32.5
1.1399
4935.7
17
31.5
1.1447
4659.5
18
30.3
1.1503
4237.9
19
29.1
1.1559
4036.4
20
28.2
1.1602
3827.8
21
27.6
1.163
3697.6
22
27.1
1.1653
3592.9
23
26.9
1.1663
3551
乘客人数及散湿量
乘客人数假定恒为50人，每人每时散湿量通过查资料设为
0.194kg/(h．人)。
计算过程
不同时刻的湿负荷的计算过程一样，在此取6时的数据进行计算。每人每时最小新风量为20m3。乘客人数为50人，每人每时散湿量为0.194kg。
每时的新风量
V?20?50?1000m3
6时的新风空气密度为1.1672kg/m3。排出空气密度为1.1658kg/m3。新风的饱和蒸汽压力为3509.1Pa，排出空气的饱和蒸汽压力为3571.5Pa。
新风质量
m???V?1000?1.1672?1167.2kg
新风含湿量
d?0.622?
?p
q,b
?
?0.622? 0.657?3509.1 ?0.0147kg
B? p
q,b
99860?0.657?3509.1
式中d为含湿量，p
q,b
为相应温度下的饱和蒸汽压力，?
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