第二章湿空气性质

湿空气的物理性质及其焓湿图1.1湿空气的组成自然界的空气是由多种气体和水蒸气组成的混合物，通常称为湿空气。从湿空气中除去水蒸气，剩下的混合气体称为干空气。干空气由氮（N2，78.09%）、氧（O2，20.95%）、二氧化碳（CO2，0.03%）,以及氖（Ne）、氦（He）、氩（Ar）等其它一些稀有气体（0.93%）所组成。1.湿空气的物理性质 湿空气中水蒸气含量很少，并且没有固定比例，它随着气候以及产生水蒸气的来源情况而经常变化。空气中含有水蒸气的多少，直接影响到人们的日常生活，影响到许多工业生产过程以及对产品和物质的贮存保管。因此，尽管水蒸气的含量很少，它却是影响空气物理性质的一个重要因素。 湿空气中还含有一些尘粒、烟雾、微生物以及废气等污染物质，这些污染物质含量不多，却直接影响着空气的洁净程度。1.2湿空气的物理性质和状态参数湿空气的物理性质不仅取决于空气的组成成分，而且还与所处的状态有关， 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示湿空气状态的参数称为状态参数，常用的状态参数有：大气压力、温度、水蒸气分压力Pq、密度、含湿量、相对湿度、露点温度、湿球温度、焓 1.大气压力地球表面单位面积上的空气压力称为大气压力，用符号P表示，单位Pa或kPa。大气压力不是一个定值，它随着各个地区海拔高度的不同而存在着差异，同时还随着季节、天气的变化少有变化。 上海市海拔高度为4．5m， 夏季大气压力为1005．3mbar， 冬季大气压力为1025．1mbar； 西安市海拔高度为396．9m， 夏季大气压力为959．2mbar， 冬季大气压力为978．7mbar； 西宁市海拔高度为2261．2m， 夏季大气压力为773．5mbar， 冬季大气压力775．1mbar。压力相同，温度不同，空气的容重和密度也不同 温度℃容重N/m3密度kg／m3 0│12．701．293 512．471．270 1012．241．248 1512．021．226 2011．801.205 2511．621．185 3011．431．165 3511．231.146 4011．051．128 2.温度温度是分子动能的宏观结果，分子动能越大，温度越高。目前通用的温标有两个：（1）开尔文温标。也称开氏温标，用符号表示，单位为K，它是以分子热运动平均动能趋于零的温度为起点，定为0K,以水的三项点温度为定点，定为273.15K。（2）摄氏温标。用符号表示，单位为℃，它是以水的冰点温度为起点，定为0℃，以水的沸点温度为定点，定为100℃。3.水蒸气分压力湿空气中，水蒸气单独占有湿空气的容积，并具有与湿空气相同的温度时，所产生的压力，称为水蒸气的分压力。湿空气中的水蒸气含量愈多，其分压力就愈大，换言之，水蒸气分压力的大小直接反映了水蒸气含量的多少。4.湿空气的密度单位容积空气所具有的质量称为空气的密度，单位为㎏/m³。（1）湿空气比干空气轻。（2）空气越潮湿，水蒸气含量越大，则空气密度越小，大气压力也越低。所以，阴雨天大气压力比晴天低。（3）温度越高，则空气密度越小，大气压力也越低，所以，同一个地区夏天比冬天气压低。5.湿空气的含湿量在湿空气中，每千克干空气所含有的水蒸气量称为含湿量。（1）当大气压力一定时，含湿量随着水蒸气分压力升高而增大，反之亦然。（2）当含湿量一定时，水蒸气分压力随大气压力升高而上升，随大气压力降低而下降。6.相对湿度湿空气的干湿程度对于生产和人体生理的影响，并不单纯地取决于空气中含有水蒸气量的多少，而是取决于空气接近饱和的程度如何。100%相对湿度正是反映这种接近程度的一个状态参数，定义为空气中水蒸气分压力与同温度下饱和水蒸气分压力之比。 φ愈小，则空气饱和程度愈小，空气愈干燥，吸水能力愈强；φ愈大，则空气饱和程度愈大，空气愈湿润，吸收水汽的能力愈弱。φ为100％的湿空气是饱和湿空气。 湿空气的含湿量和相对湿度同为湿空气的状态参数，但意义却不相同，相对湿度能够表示空气的饱和程度，但不能表示水蒸气的含量；相反，湿空气的含湿量它能表示水蒸气的含量，却不能够表示空气饱和程度。结论：7.湿空气的露点温度饱和空气的水蒸气分压力决定于空气的温度。空气的温度愈高，相应的Pqb愈大。因此，当空气的温度改变时，随着Pqb值的变化，饱和空气和未饱和空气两种状态是可以相互转化的。在不改变空气压力和含湿量的前提下，若将水蒸气分压力为Pq的未饱和空气进行冷却，使其温度由原来的t降低到tl，若对应于tl的Pqb值恰与Pq值相等，则φ＝100％，该未饱和空气就变成了饱和空气。在含湿量不变的条件下，使未饱和空气达到饱和状态的温度为露点温度如果空气的温度继续下降，则饱和空气中的水蒸气便有一部分凝结成水滴而被分离出来，这种现象称为结露什么叫结露？空气结露是常见的一种现象例如秋季凌晨树干、叶、草皮上的露珠，冬季玻璃窗户上的露水等，都是由于空气接触到冷表面后，温度降到露点以下，以致达到饱和而析出凝结水的缘故。当空气与低于其露点温度的表面接触时，将不仅使空气的温度降低，同时还有水分析出。在空调技术中，常应用这个原理来达到使空气冷却减湿的目的。 8．空气的湿球温度ts 湿球温度ts，是用湿球温度计在空气中测量出来的温度值。 若空气中水蒸气达到饱和状态，那么纱布上的水就不会汽化，则湿球温度计的读数就与干球温度计相同。若空气中的水蒸气未达到饱和，那么湿球纱布上的水就会不断汽化，汽化需要吸收汽化潜热，水温就因此而下降，所以湿球温度一般低于干球温度。 空气中所含水蒸气越少，其湿球温度越低，干、湿球温差就越大；反之，干、湿球温差越小，表明空气越湿润。9.湿空气的焓湿空气的焓是指每1㎏干空气的焓和㎏水蒸气的焓hq两者的和，用符号h表示，单位为kJ/㎏干2.2.1湿空气的焓湿图（h-d）焓湿图（h-d）的组成：等温线t，等焓线h，等含湿量线d，等相对湿度线φ，水蒸气分压力线Pq，ε角系数线。§2.2湿空气的焓湿图及其应用102030405060Pq(102×pa)500040002000100002.2.2焓湿图的应用1.由两个已知状态参数，确定其它状态参数。一般由t，ts（夏季）或t，φ（冬季）来确定其它状态参数。2.湿空气状态变化过程在h-d图上的表示1）干加热过程：等d过程；2）干冷却过程：等d过程；3）喷水加湿过程：等h过程；4）吸附减湿过程：等h过程；5）喷蒸汽加湿过程：等t过程；6）冷却干燥过程：降温减湿过程。=-=+=?加热等温加湿绝热加湿绝热除湿降温除湿e=0e=0冷却3.不同状态空气的混合过程在h-d图上的表示状态为A（hA，dA）的湿空气，质量流量为MA（kg/s）；状态为B（hB，dB）的湿空气，质量流量为MB（kg/s）；混合状态为C（hC，dC）混合后的空气质量流量为：MC=MA+MB根据热平衡关系式：MAhA+MBhB=（MA+MB）hC根据湿平衡关系式：MAdA+MBdB=（MA+MB）dC混合后空气焓值：hC=（MAhA+MBhB）/（MA+MB）混合后空气含湿量：dC=（MAdA+MBdB）/（MA+MB）Mixingofairatdifferentstate结论：（1）两种不同状态的空气相混合，混合状态点必落在这两点的连线上；（2）混合状态点C将线段AB分为两段，这两段长度之比，等于参与混合的两种空气质量的反比，且混合点靠近质量大的空气一端：MA/MB=（hC-hB）/（hA-hC）=（dC-dB）/（dA-dC）=CB/AC第二章复习思考 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 2.1湿空气是由哪些成分组成的？为什么要把含量很少的水蒸气当作一个重要成分来考虑？它对湿空气的性质产生什么影响？ 2.2天气从晴转阴，为什么大气压力要下降？为什么在同一地区冬季的大气压高于夏季的大气压？ 2.3请解释下列物理现象： ①在寒冷的冬季，人在室外说话时，为什么能看得见从嘴里冒出的“白气”？ ②为什么浴室在夏天不像冬天那样雾气腾腾？ ③试说明秋天早晨的雾是怎样形成的，为什么空气温度一提高雾就消失了？ ④冬天，有些汽车把热风吹到司机前面的挡风玻璃上就可以防止结霜，这是什么原因？ ⑤冬季室内供暖，为什么会导致空气干燥？应采取什么 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 方可使空气湿润些？ 2.4湿空气的水蒸气分压力和湿空气中水蒸气饱和分压力有什么区别？它们是否受大气压力的影响？ 2.5两种空气环境的相对湿度都一样，但一个温度高，一个温度低，试问从吸湿能力上看，能说它们是同样干燥吗？为什么？ 2.6在某一空气环境中，让1kg温度为t℃的水吸收空气的热全部蒸发，试问此时空气状态如何变化？在i-d图上又如何表示？ 2.7在大气压力变化时，湿空气的哪些状态参数也随之发生变化？怎样变化？ 2.8测得空调房间的干球温度、湿球温度和大气压力后，应怎样计算该房间空气的含湿量、相对湿度和焓?第二章习题 2.1试求t=26℃时干空气的密度。当地大气压力B=101325Pa。 2.2已知空气温度t=-10℃，大气压力B=101325Pa，相对湿度φ=70%。试比较干空气和湿空气的密度。 2.3已知房间内空气温度t=20℃，相对湿度φ=50%，所在地区大气压力B=101325Pa，试计算空气的含湿量。 2.4某地大气压力B=101325Pa。测得当时空气温度t=30℃，相对湿度φ=80%。试计算该空气的含湿量。若空气达到饱和状态（φ=100%），试计算该空气的饱和含湿量、焓和密度。 2.5已知房间内空气干球温度为20℃，相对湿度φ=55%，所在地区大气压力为101325Pa。如果穿过室内的冷水管道表面温度为8℃，那末管道表面会不会产生凝结水？为什么？如有，应采取什么措施？ 2.6已知空气的温度t=22℃，含湿量d=8.22g/kg干，大气压力B=101325Pa。试计算该空气的相对湿度和焓值。 2.7已知某地的大气压力B=101325Pa，温度t=22℃，相对湿度φ=55%。试利用h-d图求空气的湿球温度ts和露点温度tl。2.8已知空气的大气压力为101325Pa，试利用h-d图确定下列各空气状态的其他参数。①t=22℃，φ=64%；②h=44kJ/kg,d=7g/kg干；③t=28℃（干球温度），tl=22℃（露点温度）；④db=14.7g/kg干(饱和含湿量)，φ=70%；⑤tl=15℃(露点温度)，d=11g/kg干。2.9对于初始状态为t=16℃，d=9g/kg干的空气，加入总热量Q=5.82KW,加入总湿量W=2.5kg/h(6.94×10-4kg/s)。试在h-d图上画出空气状态变化过程线。如果从空气中减去5.82KW的热量和2.5kg/h的湿量，此时变化过程线又如何表示?(B=101325Pa)2.10已知大气压力B=101325Pa，空气温度t1=18℃，φ1=50%，该空气吸收了热量Q=3.89KW和湿量W=0.000056kg/s后，其温度t2=25℃。试利用h-d图求出状态变化后空气的其他参数φ2，h2,d2。2.11现将两种空气加以混合：第一种的风量为G1=4000m3/h,空气状态参数为t1=20℃,φ1=80%;第二种的G2=6000m3/h，空气状态参数为t2=30℃，φ2=50%。所在地区的大气压力为B=101325Pa，空气的密度ρ=1.204kg/m3。试确定混合空气的状态参数。2.12某空调工程所需的总送风量为19100kg/h（5.31kg/s）,其中回风量为14750kg/h（4.10kg/s），回风参数tN=20℃,φN=55%;新风量为4350kg/h（1.21kg/s）,新风参数tW=34℃,φW=60%。试求混合空气的状态。（所在地区大气压力B=101325Pa）2.13某城市夏季空气调节室外计算干球温度为34℃，室外计算湿球温度为28.2℃，所在地区大气压力为101325Pa。试在h-d图上确定夏季室外空气状态点，并求出相对湿度、含湿量和焓值。