空调工程（第3版）课件：湿空气的焓湿学基础

2.1湿空气的组成和状态参数2.2湿空气的焓湿图2.3湿空气状态参数的计算方法2.4

其他类型的焓湿图2.1湿空气的组成和状态参数2.1.1

湿空气的组成及物理性质

空气的成分（图2-1）

2.1.2

湿空气的状态参数

1.大气压力地球表面单位面积上所受的空气层的压力叫作大气压力，常用pa表示，它的单位以帕（Pa）或千帕（kPa）表示。2.水蒸气分压力

湿空气中水蒸气分压力是指在某一温度下，水蒸气独占湿空气的体积时所产生的压力。（公式2-4）Tip:湿空气温度越高，空气中饱和水蒸气分压力也就越大，说明该空气能容纳的水气数量越多，反之亦然。水蒸气分压力是衡量湿空气干燥与潮湿的基本指标，是一个重要的参数。

3.密度ρ

湿空气是由干空气和水蒸气混合而成，而干空气和水蒸气是均匀混合并占有相同的体积，因此，湿空气的密度等于干空气的密度和水蒸气的密度之和，单位为Kg/m3。（公式2-5~2-8）4.含湿量d

含湿量d是指对应于1㎏干空气的湿空气中所含有的水蒸气量，单位是kg/kg

。（公式2-10）Tip:

空气湿度的表示方法除含湿量以外，还可用绝对湿度（湿空气中水蒸气的密度），即每m3

空气中所含有的水蒸气量（kg/m3湿空气）来表示。考虑到在近似等压的条件下，湿空气体积随温度变化而改变，而空调过程经常涉及湿空气的温度变化，因此，空调中常用含湿量代替绝对湿度来确切表示湿空气中水蒸气的绝对含量。

5.相对湿度

相对湿度就是在某一温度下，空气的水蒸气分压力与同温度下饱和湿空气的水蒸气分压力的比值(公式2-13~2-16）。6.湿空气的比焓

湿空气的比焓是以1kg干空气为计算基础。1kg干空气的比焓和dkg水蒸气的比焓的总和，称为（1＋d）kg湿空气的比焓。如取0℃干空气和0℃的水比焓值为零，则湿空气比焓（kJ/kg）表达为（公式2-18）

湿空气比焓计算公式Tip:

从式（2—19）可以看出，（1.01＋1.84d）t是与温度有关的热量，称为“显热”；而2500d是0℃时d㎏水的汽化热，它仅随含湿量的变化而变化，与温度无关，故称为“潜热”。当温度和含湿量升高时，比焓值增加；反之，比焓值降低。而在温度升高，含湿量减少时，由于2500比1.84和1.01大得多，比焓值不一定会增加。2.2湿空气的焓湿图

2.2.1焓湿图的构成及绘制原理

湿空气焓湿图

1.等温线

2.等相对湿度线

3.水蒸气分压力线

4.热湿比线

热湿比线的3种画法

1）从事先画好的方向线中选出与算得的值相同的方向线，以它为依据，用三角板推平行线，通过已知初状态点A作平行线，就可得到该状态的变化过程线。

2）借鉴量角器的方法，制作一个热湿比量角器来画线。

3）按照已知的热湿比值，用计算的方法直接画出空气状态变化过程线。

2.2.2露点温度和湿球温度1.露点温度

湿空气的露点温度定义是在含湿量不变的条件下，湿空气达到饱和时的温度。图2-07空调技术中利用露点温度：

1）利用露点温度来判断保温材料是否选择的合适，如冬季围护结构的内表面是否结露，夏季送风管道和制冷设备保温材料外表面是否结露；

2）利用低于空气露点温度的水去喷淋热湿空气，或者让热湿空气流过其表面温度低于露点温度的表面冷却器，从而使该空气达到冷却减湿的处理。2.湿球温度

（1）热力学湿球温度

通常把在定压绝热条件下，空气与水直接接触达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度称为热力学湿球温度。

稳定流动能量方程式（2）湿球温度

湿球温度的定义是指某一状态的空气，同湿球温度表的湿润温包接触，发生绝热热湿交换，使其达到饱和状态时的温度。湿球温度ts可以看成是确定空气状态的又一独立参数。

空气调节中湿球温度的应用：由于这个参数比较容易量测，所以是测定工作中必须使用的参数。除此之外，可以利用湿球温度来衡量使用喷水室、蒸发冷却器、冷却塔、蒸发式冷凝器等设备的冷却和散热效果，并判断它们的使用范围。（图2-09）(3)

湿球温度在h-d图上的表示

(图2-10)

2.2.3焓湿图的应用

1.确定湿空气状态参数

2.表示湿空气的状态变化过程

（1）湿空气的加热过程（2）湿空气的冷却过程

（3）等焓减湿过程（4）等焓加湿过程（5）等温加湿过程

几种典型湿空气的状态变化过程（图2-11）

h-d图上各象限内空气状态变化的特征3.确定两种不同状态空气混合后的参数

可以采用两种办法确定两种不同状态的湿空气混合后的状态计算法:质量和能量守恒方程,混合比图解法

2.3湿空气状态参数的计算方法

1.温度（K）

2.水蒸气分压力（Pa）

3.含湿量（kg/kg（干空气））

4.湿空气的比焓（kJ/kg）

5.相对湿度

6.密度和比体积（kg/m3）

空气的通用性状态参数空气的特殊性状态参数2.4其他类型的焓湿图2.4.1

SI单位制（h-x）焓湿图（图2-15）

空调基本处理