湿空气性质及湿图

说明：测量湿球温度时，空气速度一般需大于5 m/s，使测量
较为精确。
（8） 露点td 保持空气的H不变，降低温度，使其达到饱和状态时的温度。
H 0.622
P d
P p
d
pd：为露点td时饱和蒸汽压，既该空气在初始状态下的水蒸
气分压pv。
p HP d 0.622 H
9.2.2 湿球温度和绝热饱和温度之间的关系
（1） tas 由相平衡得出的，是空气的热力学性质； tw 则取决于气 液间的动力学因素— 传递速率。
（2）tas是大量水与空气接触，最终达到两相平衡时的温度，过程 中气体的温度和湿度都是变化的； tw 是少量水和大量的空气的连 续气流接触，传热传质达到稳态时的温度，过程中气体的温度和 湿度近似不变。
9.2.3 湿空气的湿度图
根据相律，当压力一定时，双组分、单相的湿空气自由度为2。 湿度图： t-H 图 和 I-H 图
（1）湿空气的湿度图（t-H图，一定总压下） ① 等温度线 （坐标轴X）； ② 等湿度线 （坐标轴Y）；
③ 等相对湿度线 ；
P
H 0.622 S
P P S
固定φ，则可确定t，H的关系
0.08
0.85
2340
0.06
0.05
0.75
2310
0.04
0.03
2280
0.02
0.01
2250
0
10
20 30
40 50
60
70
80
90 100 110 120
温度/℃
湿空气的湿度-温度图
（2） 湿度图的应用 ① 求湿空气的性质参数
cH
cH
υH
Baidu Nhomakorabea
υH
D
B
C
A
td
t
H=0.016kg/kg干空气
① 绝热饱和过程: 系统与外界绝热，不饱和气体与液体 长时间接触，传热传质达平衡态时，则：
tt as
HH as
稳态下，以单位质量的干空气为基准， 对全塔作热量衡算得：
c ( t t ) ( H H )r
H
as
as
as
空气
tas、Has
r
t t as ( H H )
as
c
as
H
② 绝热饱和温度是状态函数
w kH (Hw H)A
稳态时， 空气传入的显热等于水的汽化潜热。
补充液，温度 tw
A( t t ) k r A( H H )
W
Hw
w
tW
t
kH rW h
(HW
H)
注意：湿球温度不是状态函数 。
空气 湿度 H 温度 t
湿球温度计的原理
② 应用
h 绝k热H饱近和似温为度常，数故（可=以0.用96其~1确.00应5空）气，状数态值。上等于相同条件下的
t、H
空气 补充水
tas f (t, H )
③ 绝热饱和过程可当作等焓处理
绝热饱和塔示意图
即空气的入口焓近似等于空气的出口焓。
（7） 干、湿球温度 ① 干球温度与湿球温度 干球温度：普通温度计测出的空气温度；
湿球温度：湿球温度计 。
气流吹过——湿份气化——表面降温——热量传递 Q hA(t tW ) wrw
（3）绝热饱和过程中，气、液间的传递推动力由大变小，最终趋 于零；测量湿球温度时，稳定后的气、液间的传递推动力不变。
湿空气的四个温度t 、tw 、tas 、 td可用来确定空气状态。对于 一定状态的空气，它们之间的关系是：
不饱和空气： t > tas = tw > td 饱和空气： t = tas = tw =td
H
a
V
ca： 干空气比热容，约1.01 kJ/kg干空气·C； cv： 水蒸汽比热容，约1.88kJ/kg干空气·C。
（5） 湿比焓I ( kJ/kg干空气) 基准: 0C干空气、 0C时液态水的焓为零。
I cat (r0 cV )H (1.011.88H )t 2490H
r0：0C时水蒸气汽化热，2490 kJ/kg （6） 绝热饱和温度tas
视为理想气体，则： H 0.622
p V
P p
V
饱和湿度Hs: 湿空气中水蒸气分压等于该温度下水的饱和蒸汽压。
P
H 0.622 S
S
（2）相对湿度
PP S
pv 100%
Ps
(Ps P)
pv 100%
P
(Ps P)
相对湿度表明湿空气的不饱和度，反映湿空气吸收水汽的能力。
H 0.622 PS P PS
H=f(,t)
（3） 湿比体积H (m3/kg干空气)
在p=101.3 kN/m2时
H
22.4 273 t 29 273
22.4 273 t 18 273
H
H
(0.7731.244H ) 273 t 273
（4） 湿比热容 cH （ kJ/kg干空气C ）
c c c H 1.011.88H
1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1. 35
1.35
2490
1.25
2460
1.35
1.15
2430
0.16
H
0.14
0.12
湿比体积/m3.(kg干空气)-1 汽化潜热/kJ.(kgH2O)-1 湿度/kg.(kg干空气)-1
1.05
2400
0.10
0.95
2370
t
② 湿空气状态变化过程的图示
H φ=1
B A
t1
t2
t
加热
H φ=1
B t1 td t
A
t2 冷却
H
φ=1 B’
S
Has
B
A
B’’
H
tas
t
t
绝热饱和、非绝热增湿过程
φ=1
B
H
H2
H3
A
H1
t1 t3 t2 t
不同温度、湿度的气流的混合过程
④ 绝热饱和线（等湿球温度线）；
H as
H
c H
t t r
as
as
⑤ 湿比热线；
c c c H 1.011.88H
H
a
V
⑥ 比容线；
干比容线
a
0.773 273 t 273
饱和湿比容线
HS
(0.7731.244HS )
273 t 273
⑦ 汽化潜热-温度线 。
湿比热容/kJ.(kgH2O.℃)-1
相同点： tas 、tw与t和H 有关：
r
t t as ( H H )
as
c
as
H
kr
t t H W (H H)
W
W
其中 CH 1.01 ~ 1.03
0.96 ~ 1.005 kH
即
CH kH
则 tas tw
表明：对于空气和水系统，两者在数值上近似相等。
不同点：tas 、tw 本质上截然不同。