湿空气的物理性质及焓湿图详解

补充章节1－湿空气的物理性质及焓湿图建筑工程学院市政工程系8/26/20231主要讲述湿空气的物理性质、焓湿图及其应用。一、本章的主要内容湿空气的物理性质及焓湿图二、教学基本要求了解湿空气的组成；掌握湿空气的基本状态参数；掌握湿空气的焓湿图及其应用；湿球温度和露点温度在焓湿图上的表示。8/26/202321、1湿空气的物理性质

8/26/20233本节的主要内容1、1湿空气的物理性质湿空气的组成湿空气的基本状态参数压力密度相对湿度含湿量比焓8/26/202341、湿空气的定义

湿空气即为通常所说的“空气”或“大气”，是空气环境的主体及空气调节的对象。2、湿空气的组成

1、1湿空气的物理性质一、湿空气的组成干空气水蒸气N2O2其它微量气体成分较为稳定，可近似看作理想气体。含量较少，但其变化对湿空气的干燥及潮湿程度产生重要影响，是空调中的重要调节对象，也可近似看作理想气体。8/26/20235二、湿空气的基本状态参数

湿空气的基本状态参数是表征湿空气性质的物理量，主要包括：1、压力B湿空气的压力即是所谓的大气压力，等于干空气的分压力与水蒸气的分压力之和，即：

B=Pg+Pq

PgV=MgRgT，PqV=MqRqT1、1湿空气的物理性质式中Pg、Pq—分别为湿空气、干空气、水蒸气压力，Pa；

Mg、Mq—分别为干空气及水蒸气的质量，Kg；

Rg、Rq—分别为干空气及水蒸气的气体常数，

Rg=287J/Kg·K；Rq=461J/Kg·K8/26/20236注：大气压力随海拔高度的升高而降低，我国各主要城市冬、夏季的大气压力值可从《采暖通风与空气调节设计规范》中查得。水蒸气分压力对空气性质的影响水蒸气分压力的大小，反映了湿空气中水蒸气含量的多少。水蒸气含量越多，其分压力也越大；在一定温度条件下，一定量的空气中能够容纳水蒸气的数量是有限度的。湿空气的温度越高，它允许的最大水蒸气含量也越大。当空气中水蒸气的含量超过最大允许值时Pqb(t)，多余的水蒸气会以水珠形式析出，这就是结露现象，此时水蒸气达到饱和状态，所对应的湿空气称为饱和湿空气。由此可知，未饱和空气中，水蒸气含量没有达到最大允许值，它还具有吸收水蒸气的能力。我们周围的大气通常都是未饱和空气。1、1湿空气的物理性质8/26/202372、温乔度t湿空役气的既温度摊是表凯示空气喘冷热臣程度的标密尺。湿空霉气中满干空贼气的米温度锣与水卫蒸气慎的温亏度相要等；湿空拾气温态度的播高低喘对人残体的小舒适叼感和液某些粱生产阁过程拨的影区响较档大，脏因此案温度弃是衡爪量空气揭环境对人蠢和生鸭产是鸭否合桶适的淘一个慕非常愚重要庙的参岩数。在空港调中锄，通杯常采秋用摄荒氏温染度t，有浅时也潮用绝静对温听度T，两搬者的腥关系勿是T=2炕73图.1档5+t≈2时73葡+t1、1湿空粮气的掌物理均性质7/谎6/洒20完2381、1湿空费气的专物理睁性质3、密斗度ρs湿空依气的乎密度阿等于干空巩气的免密度与水蒸烘气的屠密度之和毛，即简：ρs=ρg+ρq根据顷理想衫气体撇状态皇方程犁，则驾有：ρs=0存.0腥03挡84B/T-0衔.0往01僚34Pq/T实际垄计算鸟中，爆在标况下，聪可近房诚似取ρ=韵1.虏2K娱g/抄m37/吴6/缸20周2391、1湿空朵气的期物理典性质4、含希湿量d基本麻定义块：指1K烧g干空色气所事含有旗的水姓蒸气币质量谷，单礼位为Kg爪/K带g·干空戚气或g/瓣Kg蚀·干空动气。即：d=mq/mg式中mq、mg—分别挖为水浙蒸气龄和干福空气屿的质羡量，Kg。含湿呼量可并以确弟切地淡表示空气在中实急际含购有的遇水蒸寸气量虹的多摸少。空调往中常马用含肉湿量会的变堪化来疼表示戒空气被加箩湿或宽减湿宣的程腰度。7/贯6/沉20肌23101、1湿空涝气的静物理现性质含湿每量与粗水蒸扶气分先压的握关系将理义想气滨状态予方程立：PgV=MgRgT，PqV=MqRqT代入含湿信量定桶义式：可知：在亭一定惹的大例气压茫力B下，d仅与Pq有关箭，Pq越大涝，d越大召。问题与讨论7/妄6/现20狮23111、1湿空催气的颤物理闪性质5、相启对湿用度Φ基本宜定义常：指炸空气扮中的水蒸掌气分怪压力与同温芳度下渴饱和若水蒸泻气分誓压力之比灵。即：Φ=Pq/Pqb。Φ表示空气趟接近器饱和探的程征度。Φ值小运，说举明空凳气干颗燥，庭远离叫饱和约状态雀，吸跨收水犯蒸气激的能阿力强踏；Φ值大寻，则斗说明醋空气作潮湿斯，接化近饱访和状平态，茄吸收请水蒸共气的申能力握弱。Φ=1直00资%为饱销和空夜气，Φ=0则为荣干空难气。物理贵意义7/汪6/折20红23121、1湿空蔑气的屈物理缝性质相对结湿度趣可近净似用庭湿空金气的宗含湿掏量与膏同温吼度下浙饱和贡含湿父量之泡比来愧表示萍，即德：Φ≈d/db相对沉湿度装是空怪调中横的一沸个重奸要参徒数，惭相对普湿度房诚的大扒小对歌人体凤的舒煤适和歌健康谊、工票业产老品的帝质量夜都会汇产生欠较大凉的影历响。7/朋6/托20总23131、1湿空割气的足物理陕性质6、比杆焓h基本饲定义鼠：指1K展g干空挤气的仿比焓部和d/哗10眯00锁Kg水蒸钓气的辅比焓百的总蛙和，共单位KJ董/K梨g干空芹气，霜取0℃时空班气的颜焓值严为零己，则：h=1扣.0游05t+(虎25喇01疤+1饰.8程6t)d/1节00觉0比焓狸是空面调中蛛的一鸟个重振要参评数，务用来慨计算吓在定压庭条件互下对湿格空气加热欺或冷特却时笨吸收蜘或放档出的即热量。意义影响策因数湿空恐气的旁比焓专不是温度t的单骗值函辈数，而碍取决浪于温度和含湿乖量两个骗因素系。温度度升池高，榆焓值隆可以饲增加雕，也办可以季减少索，取富决于夜含湿嚼量的单变化搜情况姑。7/建6/装20虫23141.策2湿空抖气的路焓湿重图7/坚6/据20板23151、2湿空剪气的秧含湿娱图本节狐的主六要内触容含湿箱图的瞒组成湿球薪温度嫩与露装点温棵度含湿兵图的丸应用7/折6/璃20凭23161、2湿空棉气的恩含湿烈图一、碑焓湿壳图的低组成以比资焓h—纵坐妻标，茶以含格湿量d—横坐贷标，导表示烈大气尊压力B一定枣时湿微空气饮各个梢参数陵之间币的关辈系。纯包含与五种谜线群赶：等焓设线(为使访图线怀不过纯密，单两坐千标轴伯间夹躺角为13玻5℃帐)等温焦线(干球毒温度喉线)等相殿对湿彻度线Φ水蒸锤气分盏压力挨线Pq热湿度比线作用：1.确定硬湿空银气的状态公参数；2.表示肌湿空舌气的状态辆变化笨过程。7/是6/拉20挠2317湿空气焓湿图等焓线等相对湿度线等干球温度线等湿度线(水蒸气分压力线)热湿捕比1、2湿空星气的五含湿储图7/氧6/订20点23181、2湿空粗气的使含湿仍图电子降含湿妖图7/指6/杰20洁23191、2湿空旦气的赔含湿朝图独立撒状态感参数能够公在h-d图上伪确定协湿空屈气状跪态的惜参数耍。在B一定控的条费件下蛇，在h,d,t,Φ中，仁已知任意咬两个乓参数，则财湿空撞气状景态就竞确定倦了，携亦即悬在h-d图上总有一园确定位的点暴，其泼余参关数均鲜可由容此点枯查出肥，因勤此，顷将这宋些参伙数称孩为独娇立参经数。但d与Pq不能涛确定族一个探空气撇状态迫点，剃故d与Pq只能粥有一肺个作导为独亩立参枯数。?注意姿：倘湿时空气勉状态董的参壤数也仔可由计算岁程序读计算。7/姜6/沸20毙23201、2湿空垃气的泡含湿帽图热湿怪比ε又称田为角系愿数，为劲湿空却气的绝焓变她化与殖含湿重量变闯化之蛇比，没即：ε=△h/△d=Q/W若在h-d图上轮有1、2两状感态点值，则坐由1至2的热洪湿比趟为ε=（h2-h1）/(d2-d1)ε的大小及正负表示否了湿备空气万状态杀变化错过程卡的方扫向和间特征奖。7/袄6/吃20桐2321热湿陕比线洁的应坊用1、2湿空叉气的首含湿圾图在h-d图的疼右下被方有古以任搏意点伶为中日心画牌出的敞不同路数值载的ε线。实际折应用渴时，岔利用推平贸行线喜的方网法，通貌过已膊知初烘状态摸点，就作一厌条平皮行于哥给定ε值的按线，曾就可哲画出救该空画气状娇态变替化的哄过程福线。若已知良终了资状态掀的任弃一参门数值，就喷可在h-d图上依确定雾其终艺了状装态点。h11d1h2d27/考6/连20扎2322二、露点堂温度沫及湿烟球温揉度1、2湿空渣气的字含湿侧图1、露详点温蛙度tl是湿长空气拖的一幸个重末要状危态参线数。定义某状米态下像的未爷饱和易空气帜，在含遗湿量巨不变煎的情或况下将其胀冷却假到饱命和状个态（Φ=1尘00牲%）时套所对都应的棉温度树，称倒为该础状态翁空气沉的露趣点温怎度。在h-甚d图上锅的确哲定方背法tlΦ=100%A7/抓6/米20艇23231、2湿空敏气的规含湿屑图结露赠现象若将吊某表直面温兵度降枝低到步周围疲空气班的露掀点温劣度以艘下，乖周围弟空气脏与该幻玉表面驾接触分时，方就将辟从未浊饱和源空气构变为亦饱和势空气掘，进奶而又筐达到坏过饱计和状息态，伐于是表空气孔中的著一部封分水宿蒸气乞将会佩在冷目表面酱上凝写结成歪水珠凉，这问就是恐所谓铁的结注露现川象。结露浪在空科调中休的应餐用在空隶调技赖术中动，利祖用结惜露这看一现台象，遇使被储处理棒的空像气流糠过低于促其露艘点温器度的扶表面蜡冷却贿器，或毅用低拉于其谋露点坝温度沃的冷水狮去喷裹淋被处匙理空铁气，怪从而伸可获服得使衰被处初理空秤气冷却狼减湿的处像理效符果。7/竭6/旦20响23242、湿球遍温度ts是湿饶空气贯的一狮个状竟态参姿数，吩通常庭用干衫湿球川温度填计测缴量。干湿炸球温艇度计如图蔬所示每：由火两支蚀完全妖相同疏的水舰银（条或酒喇精）持温度增计组巡寿成。醒其中级一支怀温度约计的翠温包订上包齐有脱嗽脂细昂纱布柄，纱钳布的脱末端字浸入刃盛水绣容器络中。社这支犬温度葵计称轨为湿球犯温度寨计，它里所测锯得的饱和伐空气闷温度幕就是窃湿球熔温度。另恢一支遥为干饿球温孟度计懂，所送测得递的温况度为干球螺温度（大舅气温绵度或复空气载温度急）。1、2湿空僚气的畅含湿扬图7/坊6/伐20煌2325湿球转温度导计的亏读数择，既送是湿酒纱布满上水哪的读叶数，彩也是粗紧贴妹湿纱牲布的愁饱和姑空气胸层的夕读数后。在一修定的共空气孙状态敢下，犁干湿失球温沃度差尿值反离映空宁气相刺对湿炒度大浩小。当用吼干湿射球温修度计丘测量畏空气咱的温雪度时视，由篮于湿珍球温缠包上苏水分铃蒸发亭吸收敏热量蜓的结证果，萝使得拢湿球搞表面臣空气笨层的四温度站下降糊，因袍而湿惑球温膜度计途的读败数一般支总是招低于干球筝温度齐计的闷读数怖，这珍两者草之差塌即为干湿更球温森度差。干湿场球温详度差谈它的震大小微与被秋测空爬气的桶相对柿湿度矿有关表，空巴气越针干燥粪（Φ值越解小）期，纱朝布上巩的水拘分蒸惰发越跳快，弃需要边吸收现的热她量越疫多，反湿球纱温度炸下降阀越多厦，干种湿球行温差治越大持；反茶之，岸干湿姜球温总差越响小。1、2湿空垦气的凡含湿器图7/稠6/轨20贤2326干湿程球温瘦度在h-d图上浴的表单示当湿泡球纱封布的串水温琴达到决空气份的湿锅球温贡度时捐，湿语球表边面的柄饱和店空气趋层与容周围导空气待之间抖的总耐换热矛量为股零，稼因此太可认榴为周晚围空袍气由不饱苹和状丑态变为浇湿球盏表面消的饱暴和空台气状很态这砍一变况化过它程，箩可近罩似认众为是等焓绞过程。Ahts湿球里温度森与露选点温罚度谁香高？t11、2湿空布气的欧含湿弄图7/冷6/服20摩23271、2湿空泰气的谷含湿下图例1：已欠知空自气干音球温笛度t=2融5℃，湿杠球温括度ts=1渐7应℃，大剩气压沃力B=1牧01题32澡5P钉a，试总在h-d图上弓确定循该空盒气的喇状态遵点。t＝25ts＝17hΦ=100%A7/茎6/坟20迫23281、2湿空阀气的泪含湿件图例2：已漏知空悄气干辱球温桶度t=2烫5℃，相粉对湿旺度Φ=5怨0%，大丈气压涨力B=1攀01累32惩5P赵a，试曲在h-d图上弱确定雅该空京气的溪湿球宪温度深。Φ=100%Φ=50%t=25℃tsh7/租6/跪20僚23291、2湿空织气的胡含湿宽图三、含湿膜图的与应用1、确爪定湿扫空气匹的状投态参呀数在给播定大职气压醒力B时，检只要遍知道林湿空逃气的蛛任意狂两个算独立碌状态肿参数镰，就喝可在啦焓湿涌图上许确定奶该空柴气的亏其余蜜状态号参数剃。例：蜂已知B=1绞01项32拨5P揭a，t=2太2℃，Φ=6胳5%，试怕在h-d图上泉确定须该空命气的屠其它呜状态犬参数遭。PqAdAΦ=65%Φ=100%t=22℃1htst17/醒6/部20温23301、2湿空诞气的琴含湿片图2、表售示湿像空气脱状态鸟的变挂化过锅程空调荷系统季典型佩湿空主气处枝理过转程冷冻胞水回冷冻胜水供回风7/犹6/权20撤23311、2湿空璃气的惰含湿蜡图空调槐系统氏典型洒湿空旬气状协态的订变化着过程(1度)湿空疮气的加热遮过程（空善气加艺热器其）利用定热水汁、蒸锐汽、兰燃气风、电插阻丝挺、电妹热管慎等热食源，堪通过钱热表版面加淋热湿服空气探，空气裳不与应热媒厅直接老接触，因矮此，绍处理蜻过程舌中空舰气中饿的含湿搭量不倘变，而温度雁会升咬高。划该过旅程A→B,其ε=姜+∞Φ=100%AB7/腹6/萌20扶23321、2湿空遇气的秤含湿促图利用株冷水者或其陈他冷望媒通荡过冷母表面闷冷却趋湿空蠢气，载当冷躺表面伍温度低于权湿空缺气的专干球战温度口而又阅高于伪其露毕点温穗度时，待即发窝生这狮一过饭程。哗该务过程餐中含湿赞量不枯变，温度乒降低，在h-翁d图上晓可表怖示为A→C，其ε=叉-∞(2顿)湿空草气的干式必冷却域过程（空肝气冷叼却器盖）Φ=100%CA7/鹿6/霉20煮2333使空孕气和亡低于饥其露懒点温像度的互表面围接触用时，翼则部津分水怪蒸气拦将会晶在冷刮表面凝结，达呜到冷驴却减车湿的谷目的峰（即冷却尺干燥）会该过饭程为姐在h-报d图上惊可表谅示为A→G。(3私)湿空番气的减湿姜冷却耳过程（空穗气冷夺却器场）1、2湿空耽气的竞含湿气图Φ=100%GA7/港6/瞒20童23341、2湿空垮气的惑含湿谜图(4普)湿空栗气的等焓警加湿过程(绝热锯加湿)利用关循环蓝水喷历淋空低气时养，空寨气与粮水长催时间盼接触细，水衰及其延表面义的饱添和空易气层仿的温匀度即朗等于傅该湿岸空气纸的湿黄球温翻度。该过秋程为A→E，其ε=鲁0Φ=100%EA7/韵6/合20适23351、2湿空吉气的扁含湿径图1、2湿空带气的其含湿陵图(5准)湿空疏气的等焓进减湿过程利用固体久吸湿圈剂（硅矮胶、雾分子纤筛、瓣氯化摄钙等舒）处崇理空麻气时内，空末气中芒的水钓蒸气炼被吸削湿剂尖吸附旦，含沫湿量焰降低尼，吸饰附时贞放出祥的凝岔聚热渠又重雀新返阴回空陕气中泡，故中吸附悲前后瓶可近毯似认阀为空蚕气的焓值导不变。笼该过并程为A→D，其ε=滴0Φ=100%DA7/此6/猜20摩23361、2湿空的气的绵含湿羽图1、2湿空毙气的被含湿俊图(6俊)湿空僚气的等温绢加湿过程(喷蒸器气处逃理过新程)利用粉干式缓蒸气伏加湿分器或电加互湿器，将茂水蒸避气直毯接喷爬入被厌处理季的空辰气中成，达翠到对他空气奇加湿貌的效扣果。贱该过岂程的场热湿到比值嫂等于换水蒸掠气的棋焓值睛，大忙致与矩等温斧线平装行，傻可近匙似认察为，观该过桌程为等温袭加湿哭过程。金该过拾程为A→F。Φ=100%FA7/拥6/把20市23371、2湿空差气的闲含湿散图7/垂6/纲20仪23381、2湿空嘱气的可含湿认图3、湿雅空气毛的混木合过宴程空调浩工程元中，扑为了节省控冷量胶（或双热量弊），通常渡采用雨部分浙室内咳空气庄（回屡风）耻与一愚定数方量的令室外迈新鲜己空气蝴（新虏风）搞混合业，再反进行驳一定虏的空顿气处持理后贴送入惹被空输调房么间，照这就今需要环确定利新风堤与回弦风（绍两种建不同粉状态冒的空泡气）缠混合歼后空最气的刊状态衰参数坊。两种贤不同碑状态扮的空驴气混握合后舟的状战态参历数可表以通润过计算烘法确谎定，也侮可在h-源d图上鬼用作仍图法确定糠。设有僵两种演状态迷不同迟的空傅气A与B，其埋干空阶气质蛮量分钩别为MA和MB，绝热旋混合后其明状态茶用C表示收。7/蓄6/率20睁23391、2湿空况气的锹含湿牙图计算钱法:1、求酸混合骆后的清状态蛇点C据质波量守幻玉恒原劣理有交：MA+MB=素MC据热羞量平张衡有班：MAhA+MBhB=(MA+MB)hC……殖……照(1胆)据湿保量平匀衡有平：MAdA+MBdB=(MA+MB)dC……辨……起(2堆)由（1）（2）式至分别优可得闯：hC=(MAhA+MBhB)/路(MA+MB)dC=(MAdA+MBdB)/茄(MA+MB)由hc及dC可在h-沿d图上疾确定炮混合盏后的脆状态桑点C7/蹈6/笨20谎23401、2湿空棕气的逐含湿秩图作图乖法：2、混狮合前扔后状谅态点陆的关奖系由(1节)式得MA(hA-hC)=MB(hC-hB)蜘MA/MB=(hC-hB)/令(hA-hC)由(2胸)式得MA(dA-dC)=MB(dC-dB)械MA/MB=(dC-dB)/展(dA-dC)故有冒：(hC-hB)/艘(hA-hC)=扶(dC-dB)/话(dA-dC)筹=MA/MB说明散：在h－d图上晶，表裕示线稍段BC与线魔段AC斜率舍相同李，且C为公着共点朝，即勿：点A、B、C在同耳一直介线上伞，则侧有：(hC-hB)功/警(hA-hC)=圆(dC-dB)婚/狼(dA-dC)=CB且/A蔬C=抢MA/尚MB7/坛6/充20竿23411、2湿空销气的圆含湿遮图dCdAdBhChAhBCABΦ=100%结论粪：C点将邮连线AB分为歌两段BC和CA，两净线段裂的长熄度比败与参苍与混号合的卵两种递空气筐的质外量成汪反比桃，混合终点C靠近扁质量旬大的扛空气颤