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第六章 干 燥 第一节 湿空气的性质和湿度图 教学目标： 理解湿空气性质各项指标的基本内涵，并掌握其计算公式。 理解湿度图的结构，掌握湿度图的具体应用。 教学重点： 湿空气性质的基本内涵和计算公式，湿度图的结构及具体应用。 教学难点： 湿空气性质的基本内涵和计算公式。 教学内容： 一、湿空气的性质 当周围的空气是由干空气和水蒸汽组成的混合物时，称为湿空气。用湿空气作干燥介质时，湿空气应是不饱和的热空气，其中水汽分压低于同温度下的饱和蒸汽压。干燥操作压力通常都较低（常压或减压操作），可将湿空气按理想气体处理。在对流干燥中，湿空气中水蒸汽的含量是随干燥过程的进行逐渐增加的，但其中的干空气的数量是不变的，因而湿空气的性质都以单位质量干空气为基准进行计算。 1.湿度 湿度又称湿含量，是湿空气中所含水蒸汽的质量与绝干空气质量之比。即： 式中：——干空气的摩尔质量，； ??? ??????——水蒸汽的摩尔质量，；????? ????? ????——湿空气中干空气的千摩尔数，； ????? ????——湿空气中水蒸汽的千摩尔数，。 2.相对湿度 相对湿度又称相对湿度百分数，是指在一定总压下，湿空气中水蒸汽分压与同温度下的饱和水蒸气压之比,称为湿空气的相对湿度。定义式：?????????? 相对湿度表明了湿空气的不饱和程度，反映湿空气吸收水汽的能力。=1（或100%），表示空气已被水蒸汽饱和,不能再吸收水汽，已无干燥能力。愈小，即与差距愈大，表示湿空气偏离饱和程度愈远，干燥能力愈大。 3.湿空气比容 在温度为、湿度为、总压为时，以单位质量绝干空气为基准的湿空气体积称为湿空气的比容，用符号表示。湿空气比容随其温度和湿度的增加而增大。 湿比容的计算式为： 式中 为湿空气的温度，℃。 4.湿空气的比热容 当湿空气的温度为、湿度为时，将绝干空气和其所带的水蒸气的温度升高（或降低）1℃所需的（或放出的）热量称为比热，又称湿热容，单位。其定义式为： ????????? （6---5） 工程上常取代入上式得： 式中：——绝干空气比热，其值约为1.01绝干空气·℃? ——水蒸汽比热, 其值约为1.88 水蒸气·℃ 上式说明湿空气的比热是湿度的函数。 5.湿空气的焓 干燥系统中预热器消耗的热量、干燥器补充的热量及系统总热量均需通过干燥器的焓衡算求得。 湿空气的焓为干空气的焓和其所带水蒸汽的焓之和，单位为。如果干空气的焓用表示，水蒸汽的焓用表示，则湿空气的焓表达式为： （6----6） 上述焓值是以273时的焓为计算基准的。如果温度是℃，湿度为的空气，其中干空气的焓为干空气温度从0℃升高至℃时所需要的热量，即，水汽的焓是温度为0℃的液态水汽化为同温度下水蒸气所需要的汽化热，与水蒸气再由0℃升高至℃时所需要的热量之和，即 湿空气的焓为： 因为水在0℃时的汽化热约为，与和的数值一并代入上式，得 （6---7） 上式说明，湿空气的焓值与湿度和温度有关。当湿度一定时，温度越高，湿空气的焓值越大。 6.干球温度 用普通温度计测得的湿空气的温度叫干球温度，用表示，单位有℃或。干球温度为湿空气的真实温度。 7.湿球温度 如图6—1所示，用水润湿的纱布包裹温度计的感温球，湿纱布的一端浸在水中，使之始终保持湿润，这样就构成为一湿球温度计。将它置于一定温度和湿度的流动的空气中，达到稳态时所测得的温度称为空气的湿球温度，以表示。 湿球温度计的工作原理是：?当不饱和空气流过湿球表面时，由于湿纱布表面的饱和蒸汽压大于空气中的水蒸汽分压，在湿纱布表面的水分蒸发进入空气。水分蒸发所需潜热，来自湿纱布中水的显热，因而纱布和水的温度降低。当降温后实际温度低于空气温度时，引起空气向湿纱布传递热量。如果单位时间内空气向湿纱布传递的热量等于湿纱布表面汽化水分所需的热量，则湿纱布表面就达到动态平衡状态，湿纱布中的水温保持恒定，此时温度计所指示的温度就是空气的湿球温度。 空气的湿度、干球温度、湿球温度三者之间的关系为： 式中为水在湿球温度时的汽化潜热，单位。 例题1： 已知空气的干球温度为60℃，湿球温度为30℃，试计算空气的湿含量H，相对湿度，焓和露点温度。 答：湿含量0.0137，相对湿度 11％，焓96.44kJ/kg干空气，露点温度 ℃。 例题2：湿空气（t0 =20℃， ）经预热后送入常压干燥器中。试求：①将空气预热到100℃所需热量： ②将该空气预热到120℃时相应的相对湿度值。 答：①83.8kJ/ kg干空气，②3.12% 二、湿空气的湿度图 由以上分析可知，湿空气各性质参数之间相互关联，