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第一章湿空气的热物理性质和焓湿图 第一节湿空气的组成和状态参数 湿空气由干空气和水蒸气组成 干空气可似为理想气体;水蒸气由于含量少,也可近似为理想气体. 干空气的基本组成： 氮：78.084%；氧：20.947%；氩：0.934%；二氧化碳：0.0314% 干空气的基本参数 在标准状态下（压力为101325Pa，温度为293K,即20℃）干空气密度ρa=1.205kg/m3. 干空气满足理想气体方程： 一、湿空气及其状态参数 湿空气是水蒸汽与干空气的混合物； 许多过程都存在湿空气过程：干燥，湿度调节，晒盐，冷却塔，蒸发冷却； 湿空气可当作理想气体： 符号表示：下标a表示干空气（air）； v表示是水蒸汽（vapor）；s表示饱和状态（saturation）； 无下标表示整个湿空气。 1. 饱和及未饱和空气 2. 露点温度tD 所以 相同 5. 湿空气的焓 该焓应是空气焓与水蒸汽焓之和： 7. 焓湿图（ 焓湿图的成图规则 1.等温线： 当t等于常数时,可确定等温线。 2.等相对湿度线：根据 和 当相对湿度为常数时，再根据 可以得到等相对湿度线 3.热湿比线：湿空气的焓变化与含湿量变化之比，即 热湿比ε有正有负，代表了湿空气状态的变化方向 W是湿总量 查图可知ε，因此，只要知道 中的3个量，就可以确定其余一个量，或知道 或 中的一个，就可知道剩下一个。 例： 已知 ℃， ；当空气吸收 和 后，焓值变为 ，求B点的温度（位置）， 相对湿度等。可用两种方法 解： 任意取 ，则 通过下图所示的方法，确定B点。 通过如图的所示的方法，确定B点。 二、湿球温度 产生干湿温度差的原因是空气未达到饱和,它有吸收水蒸气的能力. 要实现湿球温度的稳定，必须使空气传给湿球的热量与水分蒸发所需热量相等。 即： 传热原理： （α为对流系数，F为传热面积，t、ts分别是干湿球温度） （W为蒸发的水量，γ为汽化潜热） W可通过扩散理论计算得到. 在湿球附近有水蒸汽分压 （在湿球温度下空气的水蒸汽饱和分压） 在远处空气中水蒸汽分压为 由扩散理论： 为分子扩散系数、二元扩散系数，pB为大气压。 其实， 均与湿球附近风速有关，而且随温度变化而变化。 所以A的计算一般用经验公式计算 因此，已知干湿球温差 后，即可求得相对湿度。 为湿球温度下的饱和水蒸汽压， 为干球温度下的饱和蒸汽压。 在此需要说明：湿球温度与周围风速 有较强的关系，一般 。知道了湿球温度，可以很方便地计算其它状态参数，因此 是很重要的。 三、湿球温度在i－d图上的表示 我们知道，当空气的 时，干、湿球温度不相等， 。这是由于湿球蒸发水份造成温度降低引起的。为了在h－d图上表示湿球温度，我们设想有一股空气，原状态为A，它流经湿球后变为状态B，在湿球周围，空气将变成饱和空气，饱和温度为 ，所以B点的空气相对温度 在空气由 的过程中，空气失去部分显热，但同时增加了内部的水蒸汽，也就是说，水蒸汽给它带来了蒸发水量的潜热，因此，它的焓值基本不变，所以，从A到B应该是一个等焓过程。 在h－d图上，A、B在同一焓值线上，B在该焓值线与 线的交点上，亦在 与 线的交点上。A点在t线与该焓值线的交点上。 严格来说，A与B点并不完全在一条等焓线上，因为水在蒸发时，还带给B点空气一部分液体热，即水的湿热。 亦即： 但由于水的汽化潜热 ，∴近似认为在一条等焓线上。 湿球温度的表示 例：已知干球温度为t=20℃。湿球温度ts=15℃,试根据h-d图确定空气状态。 解： （1）首先由ts=15℃作等温线与 φ=100%线相交于Ｂ点； （2）过Ｂ点作等焓线与t=20℃的等温线相于A点即是。 二、湿空气的基本热力过程 1