演示文稿第八章湿空气的状态参数与焓湿图的应用

演示文稿第八章湿空气的状态参数与焓湿图的应用当前第1页\共有55页\编于星期五\5点2第八章湿空气的状态参数与焓湿图的应用ppt课件当前第2页\共有55页\编于星期五\5点本章内容8.1湿空气的性质8.2湿空气的焓湿图8.3湿空气的基本热力过程当前第3页\共有55页\编于星期五\5点8.1湿空气的性质组成：湿空气干空气水蒸气当前第4页\共有55页\编于星期五\5点湿空气：含有水蒸气的空气。干空气：完全不含水蒸气的空气。

在干燥、空气调节以及精密仪表和电绝缘的防潮等对空气中的水蒸气特殊敏感的领域，则必须考虑空气中水蒸气的影响。

湿空气中水蒸气的分压力很低，可视水蒸气为理想气体。一般情况下，湿空气可以看作理想混合气体。一、湿空气的成分及压力当前第5页\共有55页\编于星期五\5点物理模型：干空气：理想气体水蒸气：近视作为理想气体当前第6页\共有55页\编于星期五\5点

干空气的组成表成分分子量容积成分（摩尔成分）组成气体的部分分子量32.0000.20956.70428.0160.780921.87839.9440.00930.37144.01当前第7页\共有55页\编于星期五\5点大气压力

-------地球单位表面上所受的大气的压力。大气压力与海拔高度的关系。标准大气压

--------1954年第十届国际计量大会决议声明，规定标准大气压值101.325kPa。当前第8页\共有55页\编于星期五\5点二、未饱和湿空气与饱和湿空气未饱和湿空气：饱和湿空气：湿空气中的水蒸气未饱和，处于过热状态，湿空气还能吸收水份。湿空气中的水蒸气已饱和，不能再吸收水份。当前第9页\共有55页\编于星期五\5点从未饱和到饱和的途径Tspvps1、T

加水蒸气pvab3、pv

不变，Tabaddc2、pv

，Tace结露Td露点温度当前第10页\共有55页\编于星期五\5点露点：结露：湿空气中的水蒸气分压力pv对应的饱和温度td称为露点温度，简称露点。定压降温到露点，湿空气中的水蒸气饱和，凝结成水（过程1－2）。结霜：当前第11页\共有55页\编于星期五\5点

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干燥的冬天pv小，

td<0oC结霜当前第12页\共有55页\编于星期五\5点三、湿空气的分子量与气体常数湿空气的平均分子量：湿空气的气体常数：当前第13页\共有55页\编于星期五\5点四、绝对湿度与相对湿度湿度：湿空气中水蒸气的含量。

1.绝对湿度

1m3的湿空气中所含水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度，即湿空气中水蒸气的密度：

饱和湿空气的绝对湿度达到最大值绝对湿度T,pv下水蒸气的密度不常用当前第14页\共有55页\编于星期五\5点

2、相对湿度

—湿空气中水蒸气含量与同温度下最大可能含量之比。=0干空气0<<1未饱和湿空气

=1饱和湿空气吸湿能力下降注：当t>ts（p），如在1atm时，t>100℃时，由于水蒸汽的最大压力（饱和压力）ps>p，故（1）（2）此时当前第15页\共有55页\编于星期五\5点五、含湿量（比湿度）

——1kg干空气中所含水蒸气的质量a）当p一定时，kg水蒸气/kg干空气b)

一定，升温吸湿原理讨论：当前第16页\共有55页\编于星期五\5点六、饱和度饱和度D略小于相对湿度，即D≤，如，则。当前第17页\共有55页\编于星期五\5点七、湿空气比体积与密度湿空气的比体积:1kg干空气和0.001dkg水蒸气所占据的体积。当前第18页\共有55页\编于星期五\5点八、湿空气的焓湿空气的焓等于干空气的焓与水蒸气的焓之和。湿空气的比焓是以1kg干空气为基准，也就是（1+0.001d）kg湿空气的焓，用h表示。—含有1kg干空气的空气的焓，单位为—1kg干空气的焓，单位为—含湿量，单位为—1kg水蒸气的焓，单位为当前第19页\共有55页\编于星期五\5点工程上取0℃的干空气和0℃的饱和水的焓值为0，则空气的焓为：当前第20页\共有55页\编于星期五\5点

绝热饱和温度是在定压绝热条件下，空气与水直接接触达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度，也称热力学湿球温度。理论上九、绝热饱和温度与湿球温度1、绝热饱和温度（热力学湿球温度）模型特点：1定压，绝热2接触时间无限长当前第21页\共有55页\编于星期五\5点t2PPt1,d1h1,φ1t2,d2h2，φ2质量平衡能量平衡当前第22页\共有55页\编于星期五\5点当前第23页\共有55页\编于星期五\5点

干湿球温度计

干湿球温度计由两个温度计构成，如图所示。

如果将干湿球温度计置于通风良好的湿空气中，由于湿球温度计上湿布的水分蒸发,吸收汽化潜热，使湿纱布中的水温降低，湿球温度计读数下降。当水分蒸发所需要的热量等于周围空气所传给的热量时，湿球温度计读数维持在某一数值不变，这一温度值称为湿球温度tw

。

干球温度计：测量空气温度t

湿球温度计:

测量湿球温度

tw干湿球温度计2、湿球温度湿球温度的概念在空气调节中至关重要当前第24页\共有55页\编于星期五\5点

当湿空气未饱和时，其相对湿度愈小，湿球温度计上纱布中水分蒸发愈快，需要的汽化潜热愈多，湿球温度愈低，干、湿球温度差就愈大；反之，湿空气的相对湿度越大，干、湿球温度之差就愈小；当湿空气的相对湿度等于1时，湿空气为饱和湿空气，干球温度与湿球温度相等。

干、湿球温度之差可以表征空气相对湿度的大小，它们之间的关系可以表达为

根据干湿球温度计测量的干、湿球温度就可以由上式确定空气相对湿度的大小。例题8-1、8-2当前第25页\共有55页\编于星期五\5点

湿空气的焓湿图是在不同的大气压力B下，纵坐标是其焓值，横坐标是含湿量值。湿空气的焓湿图是湿空气工程计算的重要工具。

8.2

湿空气的焓湿图

当前第26页\共有55页\编于星期五\5点焓湿图组成等焓线等湿线1.d2.等温线等相对湿度线3.5.4.水蒸汽分压力线热湿比线0102030500030002000100006000-2000当前第27页\共有55页\编于星期五\5点焓湿图的结构d=0干空气dh2、

h线1、d线

人为将

h旋转135度

h135度d当前第28页\共有55页\编于星期五\5点焓湿图的结构dh3、t线正斜率的直线

h等干球温度线td当前第29页\共有55页\编于星期五\5点焓湿图的结构dhh等相对湿度线是一组向上凸的线。φ=0，干空气线。φ=100%，饱和湿空气线，其左上部未饱和，右下部，过饱和，不稳定。t4.等φ线dB

一定时，φ=f(d,t)。当前第30页\共有55页\编于星期五\5点

▲h-d图都是在一定的大气压力B

下绘制的，水蒸气的分压力最大也不可能超过B。如果B=1bar，此压力下水蒸气对应的饱和温度为99.63℃，因此当湿空气温度等于或高于99.63℃时，φ定义为φ=pv/B。此时等φ线就是等d线，所以各等φ线与t=99.63℃的等温线相交后，向上折与等d线重合。当前第31页\共有55页\编于星期五\5点焓湿图的结构dhht5、

线dd当前第32页\共有55页\编于星期五\5点焓湿图的结构dhht6、露点tdpv下的饱和湿空气tdd当前第33页\共有55页\编于星期五\5点焓湿图的结构dhht7、湿球温度tw绝热饱和温度tdtwtd当前第34页\共有55页\编于星期五\5点焓湿图的结构dhht8、热湿比h-d图上为直线的斜率ⅣⅠⅡⅢ又称角系数：表示了湿空气变化过程方向与特征当前第35页\共有55页\编于星期五\5点焓湿图的结构dhht8、热湿比12已知初态1过程斜率已知可确定终态ε=4000ε4000当前第36页\共有55页\编于星期五\5点h-d图四个区域的特征

当前第37页\共有55页\编于星期五\5点象限热湿比状态参数变化趋势过程特征idtⅠε>0＋＋±增焓、增湿Ⅱε<0＋－＋增焓，减湿，升温Ⅲε>0－－±减焓，减湿Ⅳε<0－＋－减焓，增湿，降温h-d图中不同象限内湿空气状态变化过程的特征当前第38页\共有55页\编于星期五\5点不同的B有不同的h-d图注意：当前第39页\共有55页\编于星期五\5点例1已知湿空气参数h-d图应用:

根据两个独立参数在焓湿图确定空气的状态点，并查出其它参数。求其他参数解：由温度及相对湿度在h-d图上确定点1的位置，由此读出由h1与交点读出由点1作垂线，与交点读出与pv线交点读出当前第40页\共有55页\编于星期五\5点求:其他.例2已知湿空气参数解：利用h-d上等湿球温度线与等焓线平行及时干球温度等于湿球温度确定点1。例题8-3当前第41页\共有55页\编于星期五\5点8.3湿空气的基本热力过程

一、单纯加热或冷却过程d不变12qdh122’加热12放热12’hh当前第42页\共有55页\编于星期五\5点二、冷却去湿过程qdh12d1h1d2h2d1-d2h水当前第43页\共有55页\编于星期五\5点三、绝热加湿过程向空气中喷水，汽化潜热来自空气本身，t蒸发冷却过程dt当前第44页\共有55页\编于星期五\5点四、绝热减湿过程dh12d1h1d2h2d2-d1h水t1t2固体吸湿剂当前第45页\共有55页\编于星期五\5点五、等温加湿过程dh12d1h1d2h2d2-d1hVt1t2蒸气h2h1当前第46页\共有55页\编于星期五\5点六、绝热混合过程质量平衡d1d2ma2ma1ma3d3能量平衡当前第47页\共有55页\编于星期五\5点六、绝热混合过程dh12h3h23h1d1d2ma2ma1ma3d3ma1ma2当前第48页\共有55页\编于星期五\5点

为了确定混合点在h-d图中的位置，也可以通过热湿平衡关系求得h3或d3。当前第49页\共有55页\编于星期五\5点七、湿空气的蒸发冷却过程直接蒸发冷却间接蒸发冷却

直接蒸发冷却是指当未饱和湿空气与水直接接触时，水会从周围湿空气中吸收汽化潜热而蒸发，从而使湿空气的温度降低的冷却方式。

间接蒸发冷却是指将直接蒸发冷却后的所得的湿空气通过间壁式换热器去冷却室外新风作为空调送风的冷却方式。当前第50页\共有55页\编于星期五\5点八、冷却塔中的热湿交换过程

冷却塔是通过被加热的冷却水与大气进行热湿交换，使冷却水的温度得到降低，从而重复循环使用的装置。质量平衡能量平衡当前第51页\共有55页\编于星期五\5点在焓-湿图中湿空气的加热过程如1－2所示。

加热后的湿空气送入干燥室吸收被干燥物料的水份。如果忽略干燥室与外界的热量交