作业3 空气湿度的有关计算 (1)
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干、湿空气密度的计算1.干空气密度密度是指单位体积空气所具有的质量, 国际单位为千克/米3〔kg/m3〕,一般用符号ρ表示。
其定义式为:式中 M——空气的质量,kg;V——空气的体积,m3。
空气密度随空气压力、温度及湿度而变化。
上式只是定义式,通风工程中通常由气态方程求得干、湿空气密度的计算式。
由气态方程有:式中:ρ——其它状态下干空气的密度,kg/m3;ρ0——标准状态下干空气的密度,kg/m3;P、P0——分别为其它状态及标准状态下空气的压力,千帕〔kpa〕;T、T0——分别为其它状态及标准状态下空气的热力学温度,K。
标准状态下,T0=273K,P0=101.3kPa时,组成成分正常的干空气的密度ρ0=1.293 kg/m3。
将这些数值代入式〔2-1-2〕,即可得干空气密度计算式为:使用上式计算干空气密度时,要注意压力、温度的取值。
式中P为空气的绝对压力,单位为kPa;T为空气的热力学温度〔K〕,T=273+t, t为空气的摄氏温度〔℃〕。
2.湿空气密度对于湿空气,相当于压力为P的干空气被一局部压力为Ps的水蒸汽所占据,被占据后的湿空气就由压力为Pd的干空气和压力为Ps的水蒸汽组成〔如图2-1-1所示〕。
根据道尔顿分压定律,湿空气压力等于干空气分压Pd与水蒸汽分压Ps之和,即:P=Pd+Ps。
根据相对湿度计算式,水蒸汽分压Ps=ψPb,根据气态方程及道尔顿的分压定律,即可推导出湿空气密度计算式为:式中ρw——湿空气密度, kg/m3;ψ——空气相对湿度,%;P b——饱和水蒸汽压力,kPa(由表2-1-1确定)。
其它符号意义同上。
表2-1-1 不同温度下饱和水蒸汽压力空气温度〔℃〕饱和水蒸汽压力〔Pa〕空气温度〔℃〕饱和水蒸汽压力〔Pa〕空气温度〔℃〕饱和水蒸汽压力〔Pa〕-20 128 8 1069.24 20 2333.1 -15 193.32 9 1143.9 21 2493.1 -10 287.98 10 1127.9 22 2639.8 -5 422.63 11 1311.89 23 2813.10 610.6 12 1402.55 24 2986.41 655.94 13 1497.21 25 3173.52 705.27 14 1598.9 26 3359.73 757.27 15 1706.2 27 3563.74 811.93 16 1818.5 28 3766.85 870.59 17 1933.2 29 40136 933.25 18 2066.5 30 4239.67 998.58 19 2199.3 31 4493。
什么是湿度(RH%)及计算公式一、湿度定义在计量法中规定,湿度定义为“物象状态的量”。
日常生活中所指的湿度为相对湿度,用RH%表示。
总言之,即气体中(通常为空气中)所含水蒸汽量(水蒸汽压)与其空气相同情况下饱和水蒸气量(饱和水蒸气压)的百分比。
二、湿度测量方法湿度测量从原理上划分有二、三十种之多。
但湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之一。
一个看似简单的量值,深究起来,涉及相当复杂的物理—化学理论分析和计算,初涉者可能会忽略在湿度测量中必需注意的许多因素,因而影响传感器的合理使用。
常见的湿度测量方法有:动态法(双压法、双温法、分流法),静态法(饱和盐法、硫酸法),露点法,干湿球法和电子式传感器法。
三、绝对湿度和相对湿度、露点湿度很久以前就与生活存在着密切的关系,但用数量来进行表示较为困难。
对湿度的表示方法有绝对湿度、相对湿度、露点、湿气与干气的比值(重量或体积)等等。
•绝对湿度是指每立方米的空气中含有水蒸气的质量。
•相对湿度(Relative Humidity,缩写为RH)是指水蒸气在空气中达到饱和的程度,饱和时为100%RH。
当绝对湿度不变时温度越高相对湿度越小。
当空气中的含水量没有达到饱和状态,实际含水量与饱和含水量的比值就是相对湿度。
相对湿度达到100%,水就不会再自然蒸发了。
温度不同,饱和水量也不同,温度越高,容纳的水越多,温度降低了,空气中不能容纳原来那麽多的水了就会出现结露。
•凝露是当空气湿度达到一定饱和程度时,在温度相对较低的物体上凝结的一种现象。
湿度是普遍存在的,而凝露只是湿度达到一定程度时的一种特殊现象。
四、相对湿度RH%的计算公式计算相对湿度可按照下述公式:其中的符号分别是:ρw –绝对湿度,单位是克/立方米ρw,max –最高湿度,单位是克/立方米e –蒸汽压,单位是帕斯卡E –饱和蒸汽压,单位是帕斯卡s –比湿,单位是克/千克S –最高比湿,单位是克/千克湿空气大气中的空气总含有水蒸气,通常称为湿空气。
干、湿空气密度的计算1.干空气密度密度是指单位体积空气所具有的质量, 国际单位为千克/米3(kg/m3),一般用符号ρ表示。
其定义式为:式中 M——空气的质量,kg;V——空气的体积,m3。
空气密度随空气压力、温度及湿度而变化。
上式只是定义式,通风工程中通常由气态方程求得干、湿空气密度的计算式。
由气态方程有:式中:ρ——其它状态下干空气的密度,kg/m3;ρ0——标准状态下干空气的密度,kg/m3;P、P0——分别为其它状态及标准状态下空气的压力,千帕(kpa);T、T0——分别为其它状态及标准状态下空气的热力学温度,K。
标准状态下,T0=273K,P0=101.3kPa时,组成成分正常的干空气的密度ρ0=1.293 kg/m3。
将这些数值代入式(2-1-2),即可得干空气密度计算式为:使用上式计算干空气密度时,要注意压力、温度的取值。
式中P为空气的绝对压力,单位为kPa;T为空气的热力学温度(K),T=273+t, t为空气的摄氏温度(℃)。
2.湿空气密度对于湿空气,相当于压力为P的干空气被一部分压力为Ps的水蒸汽所占据,被占据后的湿空气就由压力为Pd的干空气和压力为Ps的水蒸汽组成(如图2-1-1所示)。
根据道尔顿分压定律,湿空气压力等于干空气分压Pd与水蒸汽分压Ps之和,即:P=Pd+Ps。
根据相对湿度计算式,水蒸汽分压Ps=ψPb,根据气态方程及道尔顿的分压定律,即可推导出湿空气密度计算式为:式中ρw——湿空气密度, kg/m3;ψ——空气相对湿度,%;P b——饱和水蒸汽压力,kPa(由表2-1-1确定)。
其它符号意义同上。
表2-1-1 不同温度下饱和水蒸汽压力空气温度(℃)饱和水蒸汽压力(Pa)空气温度(℃)饱和水蒸汽压力(Pa)空气温度(℃)饱和水蒸汽压力(Pa)-20 128 8 1069.24 20 2333.1-15 193.32 9 1143.9 21 2493.1-10 287.98 10 1127.9 22 2639.8-5 422.63 11 1311.89 23 2813.10 610.6 12 1402.55 24 2986.41 655.94 13 1497.21 25 3173.52 705.27 14 1598.9 26 3359.73 757.27 15 1706.2 27 3563.74 811.93 16 1818.5 28 3766.85 870.59 17 1933.2 29 40136 933.25 18 2066.5 30 4239.67 998.58 19 2199.3 31 4493如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。
湿度空气计算方法相对湿度、露点温度转换的基本原理说明湿度研究对象是气体和水汽的混合物。
无论是对于自由大气中的空气而言,还是对密闭容器中的特定气体而言,但凡是气体和水汽的混合物,都可以作为湿度的研究对象,湿度研究的一般理论大多都是通用的。
湿度的表示方法很多,包括混合比、体积比、比湿、绝对湿度、相对湿度等等,虽然各单位之间的转换非常复杂,但其定义都是基于混合气体的概念引出的。
相对湿度是比较常用的湿度单位,是一个相对概念(所以,相对湿度是一个无量纲单位),主要有以下几种定义表达:1、压力为P,温度为T的湿空气的相对湿度,是指在给定的湿空气中,水汽的摩尔分数(或实际水汽压)与同一温度T和压力P下纯水表面的饱和水汽的摩尔分数(或饱和水气压)之比,用百分数表示。
2、实际水汽压与同一温度条件下的饱和水汽压的比值从相对湿度的定义中可以看出,相对湿度的计算,是通过混合气体的实际水汽压与同状态下(温度、压力)水汽达到饱和时其饱和水汽压相比得来的。
对于混合气体而言,其实际水汽压与总压力和混合比相关,但对于物质的量而言,是独立的,也就是无相关的。
但是,在保持混合气体压力不变的情况下,混合气体的饱和水汽压是与温度相关的(在湿度论坛中,本人给出了温度to饱和水汽压的简化公式以及计算程序,可下载)。
上面说道:饱和水汽压是与温度相关的量。
在保持系统的混合比、总压力不变的情况下,降低混合气体的温度,能够降低混合气体的饱和水汽压,从而使得混合气体的饱和水汽压等于混合气体的实际水汽压,此时,相对湿度为100%,该温度,即为混合气体的露点温度。
基于上述解释,可以看出,只要测量得到了露点温度,通过温度to饱和水汽压的计算公式或者计算程序,即可计算出混合气体的在露点温度时的饱和水汽压,也就是正常状态下混合气体的实际水汽压。
同样,只要测量了当前混合气体的正常温度,就可以通过温度to 饱和水汽压的计算公式或者计算程序,得到当前系统正常温度下的饱和水汽压实际水汽压除以饱和水汽压,就可以得到相对湿度。
湿空气及计算湿空气及计算湿空气及计算含有水蒸气的空气称为湿空气。
空气中的水蒸气在一定条件下会凝结成水滴,水滴不仅会腐没蚀元件而且对系统稳定性带来不良影响。
因此常采取一些措施防止水蒸气被带入系统。
湿空气中所含有水蒸气的程度用湿度和含湿量来表示。
湿度:绝对湿度:1m3湿空气中所含水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度。
常用x来表示,即:或由气体状态方程导出:kg/m3式中:m s----水蒸气质量 kg p s----水蒸气分压力 PaV----湿空气体积 m3R s----水蒸气气体常数=462.05 J/kg.Kρ----水蒸气密度 kg/m3T----绝对温度 K和绝对湿度:在一定温度下,单位体积湿空气中所含水蒸气的量达到最大限度时,称此湿空气为饱和湿空气。
1m3饱和湿空气中,所含水蒸气的质量称为饱和湿空气的绝对湿度。
式中:p b----饱和空气中水蒸气的分压力ρ----饱和空气中水蒸气的密度相对湿度:在某温度和总压力下,其绝对湿度与饱和绝对湿度之比称为该温度下的相对湿度。
式中:x、x b----绝对湿度与饱和绝对湿度 kg/m3d'、d b'----湿空气的容积含湿量与饱和容积含湿量 g/m3气动技术中规定各种阀的相对湿度不得大于90%。
含湿量:质量含湿量:在含有1kg质量干空气的湿空气中所混合的水蒸气质量称为盖世空气的质量含湿量。
式中:m s----水蒸气质量; m g----干空气的质量;p b----饱和水蒸气的分压力; p----湿空气的全压力;φ----相对湿度容积含湿量:在含有1m3的干空气的湿空气中所混合的水蒸气质量称为该湿空气的容积含湿量。
d'=d·ρ g/m3式中:ρ----干空气密度 kg/m3。
湿空气的单位换算、原理、及计算公式1bar(巴)=103毫巴=105Pa==750.1mmHg P=ρgh1atm(标准大气压)=760mmHg=1.013bar1at(工程大气压)=1kgf/cm2=735.6mmHg=0.981bar根据道尔頧分压原理:P(湿空气的总压力)=Pv(水蒸气的分压力+Pa(干空气的分压力)单位mbar= =P b[(大气压力)用水银压力计测定)P=ρgh相对湿度φ:就是湿空气中实际所包含的水蒸气量ρv于同温度下最大可能包含的水蒸气量ρs的比值。
即φ=ρv/ρs露点;若未饱和空气中水蒸汽的含量不变,而湿空气的温度逐渐降低,当达到饱和状态(露点),如再冷却将有水滴析出。
绝对湿度和相对湿度:湿度:指湿空气中所含水蒸汽的分量。
热湿比ε:指湿空气状态发生变化的过程中,(空调过程:一态到二态)焓变化量Δh与含湿量变化量Δd 的比值。
即ε=Δh/Δd绝对湿度:每一立方米湿空气中所含水蒸汽的质量(千克)称湿空气的绝对湿度。
不能说明湿空气所具有吸收水蒸汽能力的大小。
相对湿度:就是湿空气(在一状态下,温度、大气压)中实际所包含的水蒸汽量和同温度下最大可能包含的水蒸汽量ρ″或ρS.的比值。
即φ=ρv/ρs 因ρ与P成正比也可φ=P V/Pmax(最大)Pv(未饱和水蒸气分压力)P max(饱和水蒸气分压力)相对湿度的求法:相对湿度φ通常用干湿球温度计来测量,函数关系Φ=f(t w ' t)式中t w------湿球温度t----干球温度或湿空气的实际温度。
说明:此函数关系不能表示成简单的数学式,通常制成数据表或线图,同时测得了t w, t后即从表中查得φ。
湿空气的状态参数:含湿量d(单位:克)=1000m v/m a==1000ρv/ρa(g/kg干空气)用千摩尔质量代入逐步得:含湿量d==622Pv(水蒸气分压力)/Pa(干空气分压力)因P=P b=P V+Pa 所以含湿量d==622P v/(P b--P v)又因Pv=φPs 代入上式得d=622φP S/ (P b--φPs)焓:【含湿量为d的(湿空气)的焓】h(湿空气)=h a(干空气)+0.001dh v(kj/kg干空气)式中h a---1千克干空气的焓(kj/kg干空气)h v---1千克水蒸汽的焓(kj/kg水蒸汽)h---湿空气的焓(kj/kg干空气)干空气的焓;h=c pa t 式中c pa=1.005kj/(kg.k)为干空气定压比热。
干、湿空气密度的计算1 •干空气密度密度是指单位体积空气所具有的质量,国际单位为千克/米3 (kg/m3 ),一般用符号p表示。
其定义式为:式中M ――空气的质量,kg ;空气的体积,m。
空气密度随空气压力、温度及湿度而变化。
上式只是定义式,通风工程中通常由气态方程求得干、湿空气密度的计算式。
由气态方程有:式中:p――其它状态下干空气的密度,kg/m3;P 0――标准状态下干空气的密度,kg/m3;P、P0分别为其它状态及标准状态下空气的压力,千帕( kpa);T、T0分别为其它状态及标准状态下空气的热力学温度,标准状态下,T0=273K卩0=寸,组成成分正常的干空气的密度P 0= kg/m3。
将这些数值代入式(2-1-2 ),即可得干空气密度计算式为:使用上式计算干空气密度时,耍注意压力、温度的取值。
式中P为空气的绝对压力,单位为kPa;T为空气的热力学温度(K), T=273+t, t 为空气的摄氏温度(C)。
2.湿空气密度对于湿空气,相当于压力为P的干空气被一部分压力为Ps的水蒸汽所占据,被占据后的湿空气就由压力为Pd的干空气和压力为Ps的水蒸汽组成(如图2-1-1所示)。
根据道尔顿分压定律,湿空气压力等于干空气分压Pd与水蒸汽分压Ps之和,即:P=Pd+Ps式中P w ――湿空气密度,kg/m 3;书一一空气相对湿度,%P b ――饱和水蒸汽压力,kPa (由表2-1-1确定)其它符号意义同上。
表2-1-1不同温度下饱和水蒸汽压力 空气温度 饱和水蒸汽 空气温度 饱和水蒸汽 空气温度 饱和水蒸汽 「C)压力(Pa )(C )压力(Pa )(C)压力(Pa )-20 128820-15921-101022-51123122411325214263152741628517294013为:干空气千空气*if干空气*LT^Pd+Fs根据相对湿度计算式,水蒸汽分压Ps=^ Pb,根据气态方程及道尔顿的分压定律,即可推导岀湿空气密度计算式61830719314493。
空气温度、相对湿度、风速、新风量、大气压测定方法作业指导书本方法规定了室内空气温度、相对湿度、风速、新风量、大气压的测定方法。
适用于工作场所、居室等室内环境气象条件的测定方法。
规范性引用文件包括GB/T .1-2013公共场所卫生检验方法第1部分:物理因素、GB/T.13-2000公共场所空气温度测定方法、GB/T.14-2000公共场所空气湿度测定方法、GB/T.15-2000公共场所风速测定方法、GB/T.16-2000公共场所气压测定方法。
对于空气温度的测定,可以采用数显式温度计法。
使用PN结热敏电阻、热电偶、铂电阻等作为温度传感器,通过传感器自身随温度变化产生电信号经放大、A/D变换后,由显示器直接显示空气温度。
使用TES-1360A数字温湿度计进行测量,测点的布置数量和位置需根据室内面积大小进行规划,测点距离地面高度1m~1.5m,距墙壁不小于0.5m,室内空气温度测点还应距离热源不小于0.5m。
计算结果时,一个区域的测定结果以该区域内各测点测量值的算数平均值给出。
相对湿度的测定可以采用干湿球法。
使用DHM-2通风干湿球温度计进行测量,测量精度为±3%。
在-10℃~45℃条件下,湿度测量范围10%~100%RH。
测定步骤包括将两支完全相同的水银温度计都装入金属套管中,套装顶部装有一个用发条或电驱动的风扇,风扇启动后抽吸空气均匀地通过套管,使球部处于≥2.5m/s的气流中(电动可达3m/s),测定干湿球温度计的温度,然后根据干湿球温度计的温差,计算出空气的相对湿度。
6.2.2 QDF-6热球式风速仪的测量范围为~30m/s,工作环境条件下测量时误差<±3%(满量程)。
6.2.3 TES-1360A数字温湿度计的最小分辨率为0.1℃,测量精度为±0.5℃,适用温度范围为-20℃~60℃。
6.3测点要求6.3.1 检测点应位于气流平稳的直管段,避开弯头和断面急剧变化的部位。