1 / 27

A nedves levegő és állapotváltozásai

A nedves levegő és állapotváltozásai. A nedves levegő egy gáz-gőz keverék. A levegőben lévő vízgőz kondenzálódhat, ráadásul fajhője széles határok között változik. Ugyancsak gáz-gőz keverék a belsőégésű motorokban alkalmazott üzemanyag-levegő keverék is. A nedves levegő.

bazyli
Download Presentation

A nedves levegő és állapotváltozásai

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. A nedves levegő és állapotváltozásai

  2. A nedves levegő egy gáz-gőz keverék. A levegőben lévő vízgőz kondenzálódhat, ráadásul fajhője széles határok között változik. Ugyancsak gáz-gőz keverék a belsőégésű motorokban alkalmazott üzemanyag-levegő keverék is. A nedves levegő

  3. Általános feltételezések • A levegő ideális gáz, nem kondenzálódik. • A vízgőz ideális gáz, de képes kondenzálódni. • A lekondenzálódott vízgőz (víz) nem oldja észrevehető mértékben a levegőt.

  4. A nedves levegő alapállapotai • Szokványos esetben a levegőben lévő vízgőz parciális nyomása kisebb mint a vízgőz-levegő keverék hőmérsékletéhez tartozó telítési nyomás (telítetlen nedves levegő) • A levegőben lévő vízgőz parciális nyomása egyenlő a vízgőz-levegő keverék hőmérsékletéhez tartozó telítési nyomással (telített nedves levegő) • A levegőben lévő vízgőz parciális nyomása nagyobb a vízgőz-levegő keverék hőmérsékletéhez tartozó telítési nyomásnál (túltelített nedves levegő). Instabil állapot, ami a vízgőz egy részének kondenzálódásával gyorsan átmegy a stabil állapotba (telített nedves levegő).

  5. A tenziógörbe p (Pa) Telítési görbe víz ps 2 túlhevített vízgőz pg 1 t (oC) t Relatív nedvességtartalom (egy adott hőmérsékleten!) A számítások alapja 1 kg száraz levegő és a benne lévő x kg vízgőz, azaz 1+x (kg) nedves levegő.

  6. Kapcsolat a relatív és az abszolút nedvességtartalom között

  7. A nedves levegő entalpiája 1 kg száraz levegő entalpiája (kJ/kg)

  8. A nedves levegő entalpiája 1 kg száraz levegő entalpiája (kJ/kg) x kg vízgőz entalpiája (kJ/kg)

  9. A nedves levegő entalpiája x kg vízgőz entalpiája (kJ/kg) x kg vízgőz túlhevítési hője (kJ/kg)

  10. A nedves levegő entalpiája x kg vízgőz túlhevítési hője (kJ/kg) x kg víz rejtett hője 0 oC-on (kJ/kg)

  11. A h-x diagram h (J/kg·K)  = 1 túlhevített mező h= áll.  = áll. t= áll. h= áll. t= áll. t > 0 0 t < 0 víz ködmező jég x (kg/kg)

  12. A h-x diagram A h-x diagram(a levegőben lévő vízgőz parciális nyomásának meghatározása) h (J/kg·K)  = 1 túlhevített mező h= áll.  = áll. pg (mbar) t= áll. h= áll. t= áll. t > 0 0 t < 0 víz ködmező jég x (kg/kg)

  13. A nedves levegőállapotváltozása felületi hőcserélőben h (J/kg·K) h2 2 Harmatponti hőmérséklet. 2 h1 1 h2  = 1 h3 t2 1 t1 pg (mbar) 2 t2 3 t3 Ha a felületi hőcserélőben történő hűtés véghőfoka kisebb, mint az abszolút gőztartalomhoz tartozó harmatponti hőmérséklet, akkor a levegő abszolút nedvességtartalma csökken, a levegő telített állapotú lesz (3=1) és az x1-x3 kg/kg víz kicsapódik. Ha a felületi hőcserélőben történő hűtés véghőfoka nem kisebb, mint az abszolút gőztartalomhoz tartozó harmatponti hőmérséklet, akkor a felületi fűtés megfordítottja történik. x1=x2; 2>1 Felületi hőcserélőben történő fűtés esetén nem változik az abszolút gőztartalom, a relatív nedvességtartalom csökken. x1=x2; 2<1 0 x3 x (kg/kg) x1

  14. A nedves hőmérsékletadiabatikus párolgási hőmérséklet h (J/kg·K) Állandósult állapotban a levegő nedvességtartalma fokozatosan nőni fog és az állapotváltozás h=áll. mentén zajlik le a telítési állapotig. h1 1  = 1 1 t1 pg (mbar) 2 t2 0 t2 az ‘1’ állapothoz tartozó nedves hőmérséklet x (kg/kg) x1

  15. A nedves hőcsere • gőz befúvatással A befúvatott gőz mennyisége nem változtatja meg jelentősen a nedves levegő tömegáramát, amit döntően a száraz levegő határoz meg, azaz (1+x1) ≈(1+x2)

  16. A nedves hőcsere • gőz befúvatással A befúvatott gőz mennyisége nem változtatja meg jelentősen a nedves levegő tömegáramát, amit döntően a száraz levegő határoz meg, azaz (1+x1) ≈(1+x2)

  17. A nedves hőcsere • gőz befúvatással

  18. A nedves hőcsere • gőz befúvatással Az állapotváltozás egy olyan egyenes mentén történik, melynek iránytangense megközelítőleg egyenlő a befúvatott gőz entalpiájával!

  19. A nedves hőcsere • víz beporlasztással A hő- és a nedvességmennyiségekre felírt egyenletek azonos szerkezetűek a gőz befúvatásával történő nedvesítéssel kapcsolatban felírtakkal és ismét igaz, hogy (1+x1) ≈(1+x2)

  20. A nedves hőcsere • víz beporlasztással Mivel a beporlasztott víz hőmérséklete általában alacsony, a h/x = áll. vonalak alig futnak „laposabban”, mint az h1+x = áll. vonalak, azaz a víz beporlasztásával történő nedvesítés jó közelítéssel adiabatikusnak tekinthető! A hő- és a nedvességmennyiségekre felírt egyenletek azonos szerkezetűek a gőz befúvatásával történő nedvesítéssel kapcsolatban felírtakkal és ismét igaz, hogy (1+x1) ≈(1+x2)

  21. A h-x diagram keretléptéke • Az h-x diagram három oldalán a h/x = áll. állandó vonalak iránya van megjelölve. • Az egyes h/x = áll. vonalakat az adott irányjelzőnek a ‘0’ ponttal történő összekötésével lehet megkapni. • A nedves hőcsere irányát a kiinduló állapoton át az adott h/x = áll. vonallal húzott párhuzamos mutatja meg.

  22. A nedves hőcserélőben lezajló állapotváltozás(víz beporlasztás vagy gőz befúvás) h (J/kg·K) h/x = hgőz h1 1 2  = 1 t2 1 t1 2 pg (mbar) t2 0 Nedves hőmérséklet h/x = hvízh1 h/x = hvíz h1 h/x = 0= áll. x2 x (kg/kg) x1 x2

  23. Keverés x1 és x2 nedvességtartalmú levegő összekeverése után az eredő nedvességtartalom h1 és h2 entalpiájú levegő összekeverése után az eredő entalpia

  24. Állapotváltozás a keverő hőcserélőben h (J/kg·K) h2 i1 keveredés utáni állapot 1  = 1 2 2 t2 1 t1 pg (mbar) m1 m2 0 keverő egyenes x (kg/kg) x1 x2

  25. Állapotváltozás a keverő hőcserélőben (ködképződéssel) h (J/kg·K) h1 A keveredés után tk hőmérsékletű telített állapotú levegő jön létre és azxk-xs mennyiségű nedvesség kiválik köd formájában minden kg nedves levegőből.  = 1 hk 1 t1 pg (mbar) h2 tk 0 t2 2 x (kg/kg) x1 x2 xs xk

  26. Ellenőrző kérdések (1) • Milyen általános feltételezésekkel kezeljük a nedves levegőt? • Milyen esetben beszélünk telítetlen nedves levegőről? • Mit tud mondani a túltelített állapotú nedves levegőről? • Mi a közös alapja a nedves levegővel kapcsolatos számításoknak? • Mi értenek relatív nedvességtartalom alatt? • Milyen összefüggésben van egymással a relatív és abszolút nedvességtartalom? • Mi a telítési fok és milyen feltétel teljesülése esetén tekinthető gyakorlatilag azonosnak a relatív nedvességtartalommal? • Mit értünk érezhető és rejtett entalpia alatt? • Írja fel a telítetlen nedves levegő entalpiájának összefüggését!

  27. Ellenőrző kérdések (2) • Írja fel a nedves levegő entalpiájának összefüggését, ha az jég- ill. hókristályokat is tartalmaz! • Írja fel a telített nedves levegő entalpiájának összefüggését! • Mi a harmatponti hőmérséklet? • Mi a nedves hőmérséklet? • Adott állapotú levegőt feltételezve annak harmatponti vagy nedves hőmérséklete a kisebb? Miért? • Mire és hogyan használható fel az i-x diagram ún. keretléptéke? • Mi az ún. keverő egyenes? • Hogyan határozható meg két különböző állapotú levegő összekeverése esetén kialakuló légállapot?

More Related