工程热力学课件：13理想混合气体和湿空气

1、第12章 理想混合气体和湿空气研究对象 无化学反应的理想气体混合物例：锅炉烟气 CO2, CO, H2O, N2 燃气轮机中的燃气空调工程中的湿空气水蒸气含量低，稀薄，当作理想气体水蒸气含量可变化，单独研究本章主要内容 1、成分描写2、分压定律和分容积定律3、混合物参数计算4、湿空气12-1 理想气体混合物 第 i 种组元气体的质量成分：设混合气体由1, 2 , 3, i, k种气体组成各组元质量成分之和为1摩尔成分设混合气体由1, 2 , 3, i, k种气体组成摩尔数第 i 种组元气体的摩尔成分：各组元摩尔成分之和为1平均摩尔质量M和折合气体常数Rg设混合气体的平均摩尔质量为M，摩尔数为n

2、，则混合气体质量 折合气体常数平均摩尔质量为M与xi的换算已知 xi分压定律p T Vp T Vp T Vp T V分压力pi分压定律p T Vp T Vp T Vp T V分压力pi压力是分子对管壁的作用力 分压定律的物理意义 混合气体对管壁的作用力是组元气体单独存在时的作用力之和理想气体模型1. 分子之间没有作用力 2. 分子本身不占容积质量成分与混合物气体常数kJ/kg.Kp T Vp T Vp T Vp T V分体积Vi分体积定律分体积定律p T Vp T Vp T Vp T V分体积Vi容积成分摩尔成分12-2 混合气体的参数计算质量，摩尔数，压力，容积，内能，焓，定压比热容，定容比

3、热容，熵总参数加和性总参数是各组元在分压力状态下的分参数之和（除总容积）混合物总参数的计算质量守恒摩尔数守恒 分压定律混合物比参数的计算加权性kJ/kgkJ/kmol注意：各组成气体混合气体内能混合物比参数的计算kJ/kgkJ/kmol注意： 各组成气体混合气体焓kJ/kg.KkJ/kmol.K熵混合物比参数的计算kJ/kg.KkJ/kmol.K定压比热容kJ/kg.KkJ/kmol.K定容比热容例12-1,12-2湿空气（干空气水蒸气） 应用：空调、通风、烘干、冷却塔等12-3 湿空气的性质 湿空气与一般理想混合气体的最大区别是水蒸气的成分可能变化。分压低理想混合气体饱和蒸汽 1、未饱和湿空

4、气未饱和湿空气和饱和湿空气过热蒸汽水蒸气干空气过热水蒸气pv ps(T) Tspvps加入水蒸气，pv2、饱和湿空气未饱和湿空气和饱和湿空气干空气饱和水蒸气pv ps(T) Tsps温度一定，不能再加入水蒸气从未饱和到饱和的途径Tspvps1、 T 加水蒸气pvab2、 pv 不变，Ta ba dd结露Td 露点温度 Td = Ts(pv)结露与露点湿润的夏天水管上常出现水珠? 冷水管t=20oCTsdpv=0.04bar大气温度t=30oCtd=28.98oC反映湿空气中所含水蒸气量的参数：12-4 湿空气的状态参数2. 相对湿度3. 含湿量d1. 绝对湿度1. 绝对湿度每立方米湿空气中水蒸

5、气的质量 kg/m3说明：v 数值不能直接反映湿空气吸湿能力的大小。如 ：pv = 0 .656 6 kPa，1时 pv = ps，无吸湿能力；10时，pv ps有吸湿能力。2、相对湿度 1 饱和湿空气 在相同的温度下：相对湿度 0 干空气 0 tw td12-6 湿空气的焓湿图 工程上求取湿空气的参数，常用 hd 图极为方便。hd 图绘制原理：湿空气的焓湿图结构d=0 干空气dh2、 h 线1、d 线 人为将 h 旋转135度 h135度焓湿图的结构dh3、t 线 正斜率的直线 h等干球温度线t焓湿图的结构dh是一组向上凸的线 h等相对湿度线t4、 线饱和线 上部未饱和线 下部无意义 干空气d=0 焓湿图的结构dhht4、 线ts=99.63oCd焓湿图的结构dhht5、 线d加热或冷却绝热加湿3.冷却去湿4.绝热混合工程上常用的湿空气过程：用稳定流动能量方程、质量守