__湿空气性质.
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式中:gc ——干空气的平均等压比热容,()K kg kJ ⋅干空气/;v c ——水汽的平均等压比热容,()K kg kJ ⋅水蒸汽/。
在工程计算中,常取gc 和v c 为常数,即g c =1.01()K kg kJ ⋅干空气/,v c =1.88()K kg kJ ⋅水蒸汽/,所以,湿空气的比热容为H c =1.01+1.88H [()K kg kJ ⋅干空气/] (8a)即湿空气的比热容只随空气的湿度H 而变化。
6.湿空气的焓I指以1kg 干空气为计算基准的湿空气的焓,即为1kg 干空气的焓与其所带的 Hkg 水汽的焓之和,其单位为kJ/kg 干空气,即g v I I HI =+ (9) 式中:gI ——干空气的焓,()K kg kJ ⋅干空气/;v I ——水汽的焓,()K kg kJ ⋅水蒸汽/。
通常规定0℃时干空气及液态水的焓为零,于是 tc I g g =t c r I v v +=0式中:0r ——0℃时水的汽化潜热,0r =2492kJ/kg。
于是()Hr t H c c I v g 0++=()()干空气kg kJ H t H /249288.101.1++= (9a)由式(4-9a)可知,湿空气的焓值随空气的温度t、湿度H 而变化。
7.湿空气的温度(1)湿空气的干球温度t。
简称温度,是指湿空气的真实温度,可直接用普通温度计测量。
(2)湿空气的露点d t 。
不饱和湿空气在总压力和湿度H 不变的情况下进行冷却、降温,直到达到饱和状态时的温度称为该空气的露点d t 。
此时湿空气的湿度H 就是其露点d t 下的饱和湿度S H ,即H=S H ,相对湿度ϕ=100%。
可见,一定总压力下,空气的湿度H(或水蒸气分压w p )越大,则露点d t 就越高。
只要测出露点温度d t ,便可查得此温度下对应的饱和蒸汽压s p ,从而根据式(4)求得空气的湿度H。
这是露点法测定空气湿度的依据。
湿空气的性质在干燥操作中,不饱和湿空气既是载热体又是载湿体,因而可通过空气的状态变化来了解干燥过程的传热、传质特性,为此,应首先了解湿空气的性质。
干燥过程中湿空气中的水分含量是不断变化的,但绝干空气量不变,故湿空气的各性质参数均以1kg 绝干空气作为基准。
1、湿度H湿度又称湿含量,为湿空气中水汽的质量与绝干空气的质量之比,以H表示,单位为kg水汽/kg绝干气,(5-1)式中:M——摩尔质量,kg/kmol;Y——湿空气中水汽与绝干气的摩尔比。
(下标v表示水蒸汽、g表示绝干空气。
)常压下湿空气可视为理想气体,根据道尔顿分压定律,由式5-1可得(5-2)式中p——水汽的分压,Pa或kPa;P——总压,Pa或kPa。
当湿空气中的水汽分压等于该空气温度下纯水的饱和蒸汽压时,空气达到饱和,相应的湿度称为饱和湿度,以Hs表示,(5-3)式中ps——空气温度下纯水的饱和蒸汽压,Pa或kPa。
显然,湿空气的饱和湿度是温度与总压的函数,而湿度仅与水汽的摩尔比有关。
2、相对湿度Φ在一定总压下,湿空气中水汽分压p与同温度水的饱和蒸汽压ps的百分比称为相对湿度百分数,简称相对湿度,以Φ表示,(5-4)相对湿度代表空气的饱和程度,由其可判断湿空气能否作为干燥介质;而湿度是湿空气含水量的绝对值,由湿度不能判别湿空气能否作为干燥介质。
当p=ps时,j=1,表示湿空气被水汽所饱和,称为饱和空气,饱和空气不能再吸收水分,因此不能作为干燥介质。
当p=0时,Φ=0,表示湿空气中不含水分,为绝干空气,这时的空气具有最大的吸湿能力。
将式5-4代人式5-2,可得H与Φ的关系式为,(5-5)3、比容v H含1kg绝干气的湿空气之体积称为湿空气的比容,又称为湿容积,以v H表示,单位为m3湿空气/kg 绝干气。
若湿空气视为理想气体,则有,v H =1kg绝干气的体积+H kg水汽的体积(5-6)式中t ——温度,℃。
一定总压下,湿容积是温度和湿度的函数。
第二节湿空气的性质和湿度图§8.2.1、湿空气的性质一、湿空气的性质基准:1㎏绝干空气。
湿空气的若干参数均以单位质量的绝干空气为基准。
这是因为在干燥过程中水分量是不断变化的,而绝干空气的质量是不变的,所以选取1㎏绝干气作基准对干燥计算而言是很方便的。
1.湿度(湿含量、绝对湿度)H定义:H=湿空气中水汽的质量/湿空气中绝干空气的质量=M v n v/M g n g=㎏水/㎏绝干气饱和湿度若(空气温度下水的饱和蒸汽压),则湿空气呈饱和状态。
其中所以2.相对湿度φ定义衡量湿空气的不饱和程度若φ=100﹪湿空气达饱和状态,即,在此条件下无干燥能力;因此只有当φ<100﹪的不饱和空气才能作为干燥介质。
φ值越小,表示该空气偏离饱和程度越远,干燥能力越大。
H和φ的比较:区别:H表示水汽在湿空气中的绝对含量φ反映出湿空气吸收水分的能力联系:由P,t,H可求得φ3.比容(湿容积)定义:=湿空气的总容积/湿空气中绝干空气的质量4.比热(湿热)常压下将1㎏绝干气和其中的H㎏水蒸气的湿度升高或降低1℃所吸附或放出的热量,叫比热。
㎏/㎏绝干气℃5.焓定义:焓是一个相对值,计算焓值时必须规定基准状态和基准温度,∴(r = 2500 kT/㎏) 见例1 6. 干球湿度t用普通湿度计测得的湿空气的温度叫干球湿度,记作t 。
7. 湿球温度用湿球温度计测的得湿空气的温度叫湿球温度,记作。
湿球温度计:在普通温度计的感湿泡外用湿纱布包裹,以保持表面始终被水所润湿。
所以该温度计所指示的实为薄水层的温度,与空气的t ,H 有关。
测温机理:设水槽中水温为θ,且起始时t=θ,(即空气与水之间不存在温差),但由于或则发生水分的传质过程,水分子自纱布表面汽化,而后迁移指空气中,被空气所带走。
水分汽化所需的热量只能取自于水本身温度的下降,θ<t ,(起始时,θ=t ,Δt=0,无显热传递),一旦θ<t ,则Δt=t-θ〉0,即发生热量传递(显热)。