湿空气的基本热力过程课件

1、湿空气的基本热力过程课件湿空气的基本热力过程课件研究“湿”空气的目的？工业、工程、生活中，空气调节处理必须考虑其中的水份问题食品干燥办公家居烟草干燥实验室2研究“湿”空气的目的？食品干燥办公家居烟草干燥实验室4复习：第2章 气体的性质（理想气体性质、混合气体性质）道尔顿（Dalton）分压力定律阿密盖特（Amagat）分容积定律混合气体的总压力等于各组成气体的分压力之和P，V，TP1，V，TP2，V，T混合气体的总容积V等于各组成气体分容积Vi之和。P，V，TP，V1，TP，V2，T复习：第2章 气体的性质（理想气体性质、混合气体性质）道尔顿4一点，二线，三区，五态A点 0.01, 0.611

2、2 kPa C点374.12 , 22.125 MPa复习：第7章 水蒸气pvcABOpcTc未饱和水区 湿蒸气区过热蒸汽区TscpcTcABqlrqsup6一点，二线，三区，五态A点 0.01, 0.6112 k第一节 湿空气性质干空气：完全不含水蒸汽（O2 20.95%,N2 78.09%, Ar 0.93%, CO2 0.03%）湿空气：干空气+水蒸汽注意：1. 其中的水蒸汽可作为理想气体，因分压力低0.0030.004Mpa； 2. 湿空气是理想气体混合物，但其组成气体水蒸汽质量可变，如加入、析出。一、湿空气的总压力与分压力湿空气的总压力干空气的分压力水蒸气的分压力3.分别以下标a、v

3、、s表示干空气、水蒸气和饱和水蒸气的参数，无下标则为湿空气参数。第一节 湿空气性质干空气：完全不含水蒸汽（O2 20.95通常在干燥、通风、空调工程中，采用大气作为工质，此时湿空气的压力p为大气压力B:二、饱和空气与未饱和空气未饱和空气：水蒸汽处于过热状态；即 tts (对应pv)。饱和空气：湿空气中的水蒸汽处于饱和状态。对应水蒸气分压力的饱和温度湿空气的温度水蒸气的分压力空气中的水蒸气空气饱和与否取决于 t，pv通常在干燥、通风、空调工程中，采用大气作为工质，此时湿空气的湿空气中水蒸汽的状态：过热(未饱和空气)饱和状态(饱和空气)ppspvvBACttd未饱和空气达到饱和：1. 定温加湿：A

4、B线，使pv提高达到对应 t 的ps。例如向空气中加入大量水蒸气。2.保持pv不变，降低温度达到饱和：AC线，此时温度td为露点温度。例如秋季结露现象。湿空气中水蒸汽的状态：过热(未饱和空气)饱和状态(饱和空气)三、湿空气的分子量及气体常数三、湿空气的分子量及气体常数四、湿空气的湿度1绝对湿度：单位体积湿空气中水蒸汽的质量。越小，离饱和状态越远，空气越干燥，吸收水蒸汽的能力越强。2.相对湿度：四、湿空气的湿度1绝对湿度：单位体积湿空气中水蒸汽的质量。3含湿量含有1kg干空气的湿空气中，所含水蒸汽的质量，即水蒸汽质量/干空气质量。考虑状态方程：d和pv相互依存，而非相互独立3含湿量含有1kg干空

5、气的湿空气中，所含水蒸汽的质量，即水4饱和度4饱和度五、湿空气的比体积含有1kg干空气的湿空气所占有的体积五、湿空气的比体积含有1kg干空气的湿空气所占有的体积湿空气的基本热力过程课件六、湿空气的焓含有1kg干空气的湿空气的焓：1kg干空气与0.001dkg水蒸汽焓的和。一般：低压蒸汽的平均定压比热0饱和水蒸气的焓六、湿空气的焓含有1kg干空气的湿空气的焓：1kg干空气与0七、湿球温度1、绝热饱和温度水面未饱和空气t1，d1，1饱和空气t2，d2, 2=100%液体水t2未饱和空气流过绝热水槽时，部分水蒸发进入空气，空气提供汽化潜热，温度降低，含湿量增加，当水槽足够长时，空气成为饱和空气，其温

6、度为绝热饱和温度。补充水槽中蒸发的水量，将过程看作稳态稳流过程，可列出质量平衡和能量平衡关系式。 七、湿球温度1、绝热饱和温度水面未饱和空气饱和空气液体水t2水蒸气质量守恒：能量守恒：整理后：测量进口温度t1和绝热饱和温度t2（r2，d2）后即可知道进口空气湿度情况水蒸气质量守恒：能量守恒：整理后：测量进口温度t1和绝热饱和饱和空气参数：在测出进出口湿空气的温度和压力后，可计算出d1。饱和空气参数：在测出进出口湿空气的温度和压力后，可计算出d12、湿球温度绝热饱和温度能量方程2、湿球温度绝热饱和温度能量方程的确定：湿度计测定,如干湿球温度计。愈小，空气吸收水蒸汽的能力愈大，湿纱布上水蒸发快，湿

7、球温度tw愈低：通常做出图或表供查用，见下页的确定：湿度计测定,如干湿球温度计。愈小，空气吸收水蒸汽湿空气的基本热力过程课件例题8-1温度30C、相对湿度60%的湿空气10000m3，当时的大气压力B=0.1Mpa。求露点温度td，绝对湿度v，含湿量d、干空气的密度a、湿空气的比体积、干空气的比体积、湿空气的密度、湿空气总焓及湿空气的质量m。例题8-1温度30C、相对湿度60%的湿空气10000m3例题8-2在1atm下，干湿球温度计测得的湿空气的干球温度和湿球温度分别为25C和15C。试求含湿量、相对湿度和空气的焓值。例题8-2在1atm下，干湿球温度计测得的湿空气的干球温度和第二节 湿空气

8、的焓湿图定h线定d线定pv线定t线定线135hdt1t2t3h1h2h3d2d3d112=100%焓湿图的基本结构湿空气的露点和湿球温度热湿比第二节 湿空气的焓湿图定h线定d线定pv线定t线定线13tdtwt相对湿度50%，温度25度的湿空气状态：tdtwt相对湿度50%，温度25度的湿空气状态：热湿比=-+ dh=100%I II III IV 热湿比=-+ dh=100%I II III IV例题设大气压力为0.101325Mpa，温度为20C，相对湿度为60%，用焓湿图确定湿空气的下列参数：露点温度、含湿量、水蒸气分压力、焓和湿球温度。例题设大气压力为0.101325Mpa，温度为20C

9、，相对湿空气的基本热力过程课件房间内空气保持t2=20C，2=50%。房间内有10人在轻度劳动，每人每小时散热量530kJ/h，散湿量80g/h。维护结构与设备散热量4700kJ/h，散湿量1.2kg/h。实际送入房间的空气t1=12C。试确定送风状态点的参数，求每小时的送入房间的湿空气质量。当地大气压力101300pa。例题8-3房间内空气保持t2=20C，2=50%。房间内有10人在第三节 湿空气的基本热力过程一、加热或冷却过程加热过程 d 不变，相对湿度减小例如冬季采暖时室内会很干燥；工业上加热空气用于干燥物料等。12热冷加热21dh第三节 湿空气的基本热力过程一、加热或冷却过程加热过程

10、 d12热冷冷却时:当冷源温度高于湿空气露点温度时，含湿量不变；当温度低于露点温度时，有结露现象含湿量减小。冷却212例：冬季窗上的水珠dh12热冷冷却时:冷却212例：冬季窗上的水珠dh二、绝热加湿过程水从空气吸热蒸发，无外热源。例：湿球温度计h1h2 近似等焓过程。12dh二、绝热加湿过程水从空气吸热蒸发，无外热源。h1h2 三、定温加湿过程对湿空气喷入少量的水蒸气使之加湿；12h1h2d1d2dh三、定温加湿过程对湿空气喷入少量的水蒸气使之加湿；12h1h四、湿空气的混合ma1,h1,d1,t1ma2,h2,d2,t2mac,hc,dc,tc12c能量守恒水蒸气质量守恒1-c和c-2斜率

11、相等，1-c-2在一条直线上。四、湿空气的混合ma1,h1,d1,t1ma2,h2,d2,c点：c点：五、湿空气的蒸发冷却过程蒸发冷却直接蒸发冷却：间接蒸发冷却：利用自然环境中湿空气的干湿球温度差获得冷却效果；耗能少、无污染，目前受到广泛的关注。五、湿空气的蒸发冷却过程蒸发冷却直接蒸发冷却：间接蒸发冷却：蒸发冷却空调系统基本原理：国内：西安工程大学 黄翔蒸发冷却空调系统基本原理：国内：西安工程大学 黄翔六、冷却塔中的热湿交换过程1、冷却塔的结构与用途自然通风冷却塔机械通风冷却塔六、冷却塔中的热湿交换过程1、冷却塔的结构与用途自然通风冷却湿空气的基本热力过程课件流入和流出冷却塔的湿空气分别为1、

12、2状态流入和流出冷却塔的水分别为3、4状态能量守恒：2、冷却塔的分析水蒸气质量守恒：1234流入和流出冷却塔的湿空气分别为1、2状态能量守恒：2、冷却塔用于计算冷却一定水流量所需的通风量和由于蒸发损失的水量。用于计算冷却一定水流量所需的通风量和由于蒸发损失的水量。例题8-435C的热水mw3=20103kg/h进入冷却塔，被冷却至20C离开，进入冷却塔的湿空气状态：t1=20C，1=60%，在30C的饱和状态下离开，求进入冷却塔的湿空气质量流量，离开冷却塔的湿空气质量流量及蒸发损失的水量。设当地大气压力101325Pa。例题8-435C的热水mw3=20103kg/h进入冷却例题8-5相对湿度1=80%，温度t1=31C的湿空气600kg与相对湿度2=60%，温度t2=22C的湿空气150kg相混合。已知当地大气压力B=101300Pa，求混合后的状态参数。例题8-5相对湿度1=80%，温度t1=31C的湿空气6例题8-6012某干燥装置采用空气为干燥介质，