湿空气焓值的计算.docx

湿空气算

袁筱凤(武汉市粮食学校，武汉430079)

摘要从湿空气中水的汽化温度的角度，推导出计算湿空气焓值的公式。将由该公式、经验公式计算所得的焓值与由水蒸气热力学性质国际骨架表中的数据换算而得的焓值进行比较，用数理统计的方法检验，对37组数据结果分析及绘制焓值的温度-绝对偏差图，都表明新公式在计算低温湿空气(0~100℃)的焓值时具有较高的准确度，计算结果优于经验公式。

关键词焓公式湿空气水蒸气

干燥是化工过程中重要的单元操作之一。目前，化工生产中使用最广泛的是对流干燥，干燥介质一般为不饱和热空气。其中，湿空气的焓值是干燥过程热量衡算的重要参

数，作者由湿空气中水的汽化温度问题，导出一新的焓值计算公式。

1新公式的提出

湿空气焓值的计算通常采用经验公式：

(1)I?=(1101+1188H)t+249113H

(1)

式中：I?——湿空气的焓，kJ·kg;H——湿空气的湿度，kg·kg;t——湿空气的温度，℃。

湿空气的焓等于干空气的焓与其所带水蒸气的焓之和。以Ikg干空气为基准，并以0℃作为基准温度，则湿空气的焓为：

I2=Ia+HIw

=Cat+H(Cw(0t+r:)

=(Ca+CwoH)t+Hri

=(1101+4120H)t+Hrr(2)

式中：r,为水在t℃的汽化潜热。

(2)式即为计算焓值的新公式。

2数据计算、分析及比较

211计算

焓值定义式：I=Ia+HIw

=1101t+HI(3)

Iw查表《普通水1985年国际骨架表

将三个公式计算的焓值进行比较，绝对偏差△I?=I?-I,△I?=I?-I。

212计算值与公认值差异显著性检验把以上公式计算结果列入表1。

21211对经验公式的检验

用数理统计中的假设检验来评价经验公式计算值与公认值，看二者是否有显著性差异。

此问题我们考虑的是经验公式计算值与公认值之差Z?=△I?=Ii-I。可以认为的分布为正态N(a,P2),这时问题就化为单个正态总体的均值检验，对假设Ho:a=0,H

:a≠0作出检验。取检验的显著性水平为A=0110(即置信水平为1-A900)。

由表1所列数据得z?的37个观测值：-01087,-01080,-01072,,01525,算得：

Z=-0108751,S?=012430用单总体t检验，得：

=-2119

查t分布分位数表(A=0110),ti2(n-1)=to195(36)=1169

由于此问题是双侧检验，而|T|=2119

1169=ti4(n-1),所以拒绝Ho,接受

Hi,即在900的置信水平下，经验公式计算值与公认值有显著性差异。

表1计算值和绝对误差

H

(kg·kg1)

t(℃)

1

(kJ·kg)

I?

(kJ·kg1)

I?

(kJ·kg-1)

△I?

(kJ·kg-1)

△I?

(kJ·kg1)

01010

20

451576

451503

451489

-01073

-01087

30

551857

551797

551777

-01060

01080

40

661137

661091

661065

-01046

-01072

50

761414

761381

761353

-01033

-01061

60

861690

861671

861641

-01019

-01049

(t=13℃)

70

961963

961952

961929

-01011

-01034

80

1071232

1071233

1071217

01001

-01015

90

1171498

1171511

1171505

01013

01007

100

1271758

1271784

1271793

01026

01035

01030

40

1171611

1171473

1171395

-01138

-01216

50

1281242

1281143

1281059

-01099

-01183

60

1381870

1381813

1381723

-01057

-01147

70

1491489

1491456

1491387

-01033

-01102

(I=31℃)

80

1601096