1311湿空气要点.ppt

* * * * * * * 1.3.11 湿空气 (Humid Air) 含水蒸气的空气称为湿空气 一、 湿空气的概念及其性质 主题1:湿空气的概念 一、湿空气与干空气 二、湿空气分类 未饱和空气 饱和空气 干空气+过热蒸气 干空气+饱和水蒸气 湿空气可视为理想气体混合物。但是湿空气理想混合气体又有其特殊性：其中水蒸汽的含量会由于蒸发和凝结而有所改变。 完全不含有水蒸气的空气称为干空气。 p v T s 主题2：湿空气的性质 一、湿空气的温度和压力 湿空气压力 (大气压力)符合道尔顿分压定律 Pa为干空气分压力； Pv为水蒸汽分压力。 湿空气的温度t与干空气的温度ta及水蒸气的温度tv均相等 未饱和空气 由湿空气温度t和水蒸气分压力Pv，可以确定湿空气的状态。 t　　Ps 若Pv Ps 水蒸气处于过热状态,如a 若Pv = Ps 水蒸气处于饱和状态,如b 饱和空气 b b a a pv pv t T ps ps 二、露点 Pv Ps ， 对未饱和空气 保持Pv 不变 ，↓温度 → 水蒸气处于过热状态,如 a p T b b a a Pv Pv t T Ps Ps 水蒸气达到饱和状态,如d，称为露点 d d 空气调节中,为了减少湿空气中水蒸汽的含量,可将湿空气温度降至低于露点温度,水蒸汽凝结为水析出，达到除湿目的。 在船舶机舱中，露点对锅炉运行、空气冷却器、柴油机气缸的工作都有很大影响，是造成堵灰和腐蚀的主要原因。原因是受热面的金属温度低于烟气中水蒸汽和二氧化硫气体的露点。一旦出现结露,如果水蒸汽和二氧化硫气体凝结,在受热面上将形成硫酸、就会造成严重腐蚀。防止堵灰和腐蚀的主要原则是设法避免烟气中的水蒸汽结露。 v s Ｔd td 反映了湿空气的干湿程度或吸收水蒸气的能力。 ↓→吸收水蒸气的能力↑，当 ＝100% （饱和湿空气）→吸收水蒸气的能力为零。 三、绝对湿度、相对湿度 相同温度下，饱和空气的绝对湿度ρs 最大。 相对湿度的测量：干湿球温度计 绝对湿度：每1m3 湿空气中所水蒸气的质量。按理想气体状态方程式，有 相对湿度 均为描述湿空气中水蒸气含量的参数。 四、干、湿球温度 干球温度计：水银球裸露在空气中。读数为干球温度。 湿球温度计：将温度计的水银球扎上润湿的纱布，并将纱布的下端浸于充水容器中。将湿球温度计置于通风处，使空气不断流通，此时的读数为湿球温度。 　　用干湿球温度计测量相对温度的原理：如果空气流是未饱和的，那么湿纱布表面的水分会不断蒸发，由于水蒸发时吸收热量，从而使贴近纱布的一层空气温度降低。随着与主流空气建立的温差，主气流向纱布传热。当温度降低到一定程度时，传入纱布的热量正好等于水蒸发所需的热量，这时温度维持不变，此时的温度就是湿球温度 。空气的相对湿度愈小，湿球温度比干球温度就低得愈多。如果空气是饱和的，则由于空气不能接 纳更多的蒸汽，故纱布上水不会蒸发，这时湿球温度和干球温度是相同的。因此干湿球温度的差值与相对湿度存在一定的函数关系。 干湿球温度与相对湿度的关系 干球温度、湿球温度和露点温度的关系 对于未饱和空气(　　1) 对于饱和空气( 　　=1) 由 ，得 因 　 ，所以 五、含湿量 按理想气体状态方程，有 和 即 将Ra＝287.1J/(kg·K)及Rv＝461.5J/(kg K)代入上式，即有 g/kg(干空气) g/kg(干空气) g/kg(干空气) 　含湿量：１kg干空气所携带的水蒸气的质量。 六、湿空气的焓 湿空气的比焓：以1kg干空气为基准，1kg干空气的焓与dg水蒸气的焓之和。 工程中，取0℃时干空气的焓及饱和水的焓为零，则有 将其代入焓的表达式可得 kJ/kg(干空气) kJ/kg(水蒸气) kJ/kg(干空气) 第二节 湿空气的ｈ-ｄ图 1. 定焓线: 一组与垂直线成135°角的直线。 2. 定含湿量线: 为一组垂直线。 3. 定温线 4.定相对湿度线 5. 水蒸汽的饱和分压力与含湿量ｄ的关系曲线 6. 定湿球温度线 主题:ｈ-ｄ图的构成 一组曲线。 ＝100％的曲线即为饱和曲线， 100％的区域则为未饱和湿空气区。 t?? ? ?=100%在最下方 定温线为一组直线，但不同温度的定温线其斜率不同。 A td tw t 水蒸气分压力与含湿量的关系线，pv＝f(d)线是根据 湿球温度的形成过程，可看成是定焓过程，所以定湿球温度线以定焓线代替。 确定。