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第十二章 湿空气

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gita
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第十二章 湿空气

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Presentation Transcript

  1. 第十二章 湿空气

  2. §12-1 概述 • 湿空气  湿空气是干空气与水蒸气的混合物。 • 涉及湿空气的常见的工业过程  空气温度与湿度调节过程、物体的干燥过程、冷却水塔中的水冷却过程等。

  3. §12-1 概述 • 分析湿空气时假定: • 把气相混合物看作是理想气体混合物; • 当蒸汽凝结成液相或固相时,液相或固相中不包含溶解的空气; • 空气的存在不影响蒸汽与其凝聚相之间的相平衡。 • 以上假定在高压下可能导致较大的误差。

  4. §12-1 概述 • 下标约定: a-干空气 v-水蒸气 s-饱和水蒸气   -无下标为湿空气参数

  5. §12-2 湿空气及其状态参数 一、绝对湿度和饱和空气 绝对湿度:   单位容积的湿空气中包含的水蒸气质量,也就是水蒸气的密度

  6. §12-2 湿空气及其状态参数 一、绝对湿度和饱和空气 在一定温度下: •  湿空气中水蒸气的分压力愈大,其绝对湿度愈大; •  水蒸气的分压力不可能超过该温度下水蒸气的饱和压力

  7. §12-2 湿空气及其状态参数 一、绝对湿度和饱和空气   水蒸气达到饱和时,湿空气具有该温度下最大绝对湿度,这时的空气称为饱和空气。

  8. §12-2 湿空气及其状态参数 一、绝对湿度和饱和空气   湿空气未达到饱和时,其中水蒸气的分压力总小于饱和压力,水蒸气处于过热状态,这时湿空气为未饱和空气。

  9. §12-2 湿空气及其状态参数 二、相对湿度   湿空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对湿度的比值为相对湿度

  10. §12-2 湿空气及其状态参数 二、相对湿度 •  =0~100%,饱和空气的相对湿度为 100%; •  相对湿度愈小,表示空气中水蒸气距离饱和状态愈远,空气吸收水分的能力愈大,即愈干燥;反之空气愈潮湿。

  11. §12-2 湿空气及其状态参数 三、饱和蒸汽压、露点及绝热饱和温度 未饱和空气达到饱和有三种途径:

  12. §12-2 湿空气及其状态参数 三、饱和蒸汽压、露点及绝热饱和温度 温度不变的情况下,水分向空气中蒸发,蒸汽的分压力增加,可以达到饱和空气状态,如图中定温过程A-C。达到饱和时,蒸汽分压力就是对应于空气温度的饱和蒸汽压力ps

  13. §12-2 湿空气及其状态参数 三、饱和蒸汽压、露点及绝热饱和温度 保持湿空气中蒸汽分压力不变,降低湿空气温度,也可以达到饱和,如图A-B。B点的温度为对应于pv的饱和温度,称为露点,用td表示。

  14. §12-2 湿空气及其状态参数 三、饱和蒸汽压、露点及绝热饱和温度 在绝热条件下向湿空气加入水分,并尽其蒸发,也可使空气达到饱和,如图A-G。G点为绝热饱和状态,相应的温度为绝热饱和温度,用Tw表示。

  15. §12-2 湿空气及其状态参数 四、湿空气的含湿量d kg(水蒸气)/kg(干空气)

  16. §12-2 湿空气及其状态参数 四、湿空气的含湿量d • 在总压力p不变的情况下,一定的蒸汽分压力对应着一定的含湿量。 • 在总压力p不变的情况下,相对湿度愈高,含湿量也愈高。

  17. §12-2 湿空气及其状态参数 五、湿空气的焓   考虑到湿空气中水蒸气的质量经常变化,而干空气的质量是稳定的,所以湿空气的比焓是相对于单位质量的干空气而言:

  18. §12-2 湿空气及其状态参数 五、湿空气的焓 经验公式:

  19. §12-2 湿空气及其状态参数 六、湿空气的比体积 1 kg干空气与d kg的水蒸气组成的湿空气,其比体积: 其中:

  20. §12-3 相对湿度测定

  21. §12-3 相对湿度测定

  22. §12-4 湿空气的焓湿图 一、湿空气的 h-d 图 h-d图由下列五种线群组成: 1、等湿线(等 d 线) •  等d线是一组平行于纵坐标的直线群。 •  露点td是湿空气冷却到=100%时的温度。因此含湿量 d 相同,状态不同的湿空气具有相同的露点。

  23. §12-4 湿空气的焓湿图 一、湿空气的 h-d 图 2、等焓线(等 h 线) •  等h 线是一组与横坐标轴成135°的直线群。 •  等h 线亦可近似看成定湿球温度线(tw)

  24. §12-4 湿空气的焓湿图 一、湿空气的 h-d 图 3、等温线(等 t 线)   可见在 h-d 图上,定t线的斜率为正,且随t增大斜率增大。

  25. §12-4 湿空气的焓湿图 一、湿空气的 h-d 图 4、等相对湿度线(等  ) •  定  线是一组向上凸的曲线群。 •  =100%饱和空气曲线把h-d图分成两部分,曲线以上为未饱和湿空气,曲线以下无实际意义。

  26. §12-4 湿空气的焓湿图 一、湿空气的 h-d 图 5、水蒸气分压力线

  27. 1 2 3 4 5

  28. §12-4 湿空气的焓湿图 二、 h-d 图的应用 • 根据湿空气的两个独立参数,可在图上确定湿空气其它参数:

  29. §12-5 湿空气过程及其应用 一、 加热(或冷却)过程 加热:1-2 冷却:1-2`(t>td)

  30. §12-5 湿空气过程及其应用 二、绝热加湿过程 • 喷水加湿1-2 • 喷蒸汽加湿1-2`

  31. §12-5 湿空气过程及其应用 三、冷却去湿过程 湿空气被冷却到露点温度,空气为饱和状态,继续冷却时将有水蒸气凝结析出,达到除湿的目的,如图1-A-2

  32. §12-5 湿空气过程及其应用 四、绝热混合过程

  33. §12-5 湿空气过程及其应用 五、 烘干过程

  34. §12-5 湿空气过程及其应用 六、 冷却塔