对焓湿图的作用意义如何理解..
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看懂焓湿图并学会在设计中运用
空调的任务是对一定环境的空气的湿度、温度、气流速度以及空气的洁净度进行调节。
空气既是需要利用空调技术对特定空间空气环境进行调节和控制的主体,又是空调工程中需要根据不同要求进行热湿处理的对象。
因此,全面、深入地了解空气的特性,熟悉反应空气状态的参数及相互间关系的线图,会熟练运用焓湿图是学习和掌握中央空调技术的重要基础。
空气的状态参数
我们常说的空气是干空气和水蒸气的混合物。
空气中水蒸气的含量的变化对空气的干燥和潮湿程度会产生重要影响,从而对人的舒适感及健康、产品质量和产量、生产工艺过程、设备状态、处理空气的能耗等都有极大的影响。
基于上述种种原因,平时可以忽略的空气中的水蒸气,在空调范畴里不不能忽略而且还要把它放在非常重要的地位来对待。
空气除了组成、性质、状态等定性的描述外,为便于对其进行处理和调控,还需要有对空气进行定量分析和描述的物理量,称为空气的状态参数。
从空调的目的出发,主要从压力、温度、湿度和能量特性
四个方面来描述空气的状态,所涉及的参数即为空气的状态参数。
温度:露点温度、干球温度、湿球温度
湿度:含湿量、相对湿度
压力:大气压、水蒸气分压力、饱和水蒸气分压力
焓:h
露点温度
任一状态的未饱和空气,在保持所含水蒸气量不变的条件下,使其温度逐渐降低,当温度低于某一个临界温度时,空气中的水蒸气便开始凝结出来,这个临界温度就称为这个状态空气的露点温度。
⼀篇⽂章:快速看懂焓湿图!空调的任务是对⼀定环境的空⽓的温度、湿度、⽓流速度及空⽓的洁净度进⾏调节。
空⽓既是需要利⽤空调技术对特定空间空⽓环境进⾏调节和控制的主体,⼜是空调⼯程中需要根据不同要求进⾏热湿处理的对象。
因此,全⾯、深⼊地了解空⽓的特性,熟悉反映空⽓状态的参数及相互间关系的线图,会熟练运⽤焓湿图是学习和掌握中央空调技术的重要基础。
空⽓的状态参数我们常说的空⽓是⼲空⽓和⽔蒸⽓的混合物。
空⽓中⽔蒸⽓含量的变化对空⽓的⼲燥和潮湿程度会产⽣重要影响,从⽽对⼈的舒适感及健康、产品产量和质量、⽣产⼯艺过程、设备状况、处理空⽓的能耗等都有极⼤的影响。
基于上述种种原因,平时可以忽略的空⽓中的⽔蒸⽓,在空调范畴⾥不仅不能忽略⽽且还要把它放在⾮常重要的地位来对待。
空⽓除了组成、性质、状态等定性的描述外,为便于对其进⾏处理和调控,还需要有对空⽓进⾏定量分析和描述的物理量,称为空⽓的状态参数。
状态参数通常是指识别某⼀个或某⼀类客观事物的数值特征或数量特征的度量。
可以说每⼀个客观的物体都有其特定的“状态参数”。
从空调的⽬的出发,主要从压⼒、温度、湿度和能量特性四个⽅⾯来描述空⽓的状态,所涉及的参数即为空⽓的状态参数。
温度:露点温度t L、⼲球温度t、湿球温度t S。
湿度:含湿量d、相对湿度φ。
压⼒:⼤⽓压⼒B、⽔蒸⽓分压⼒P q、饱和⽔蒸⽓分压⼒P q,b。
焓:h。
露点温度任⼀状态的未饱和空⽓,在保持所含⽔蒸⽓量不变的条件下,使其温度逐渐降低,当温度低于某⼀个临界温度时,空⽓中的⽔蒸⽓便开始凝结出来,这个临界温度就称为这个状态空⽓的露点温度。
露点温度通常⽤t L表⽰,单位为℃。
在含湿量不变时,空⽓温度下降,由未饱和状态变为饱和状态,此时空⽓的相对湿度φ= 1O0%。
在空调技术中,把空⽓降温⾄露点温度,达到除湿⼲燥空⽓的⽬的。
湿度在空调⼯程中,测量和调节空⽓的湿度是仅次于温度控制的重要任务,尤其是需要知道空⽓中⽔蒸⽓的含量有多少和某⼀状态空⽓吸收⽔蒸⽓的能⼒有多⼤时。
湿空气和焓湿图湿空气概论:在空调系统设计中,无论是工业用的,如纺织车间,计算机房,还是民用的,如办公室,商场等,要处理的对象都是空气,因此,了解空气的性质和变化规律才能使空气的调节符合设计要求,为了方便设计计算,空调行业的前辈们绘制了焓湿图(Psychrometric Chart ),它是空调系统设计中一个重要的工具,为了更好地理解空气和焓湿图,先认识一下空气的特性。
在我们生活周围的空气在空调上的定义是:干空气和水蒸气的混合物,被称为湿空气:湿空气=干空气(g)+水蒸气(q)为了研究和计算的方便,假设我们周围的湿空气是理想气体:就是气体分子不占有空间的质点,分子间没有相互作用力。
而湿空气中的水蒸气是处于过热状态,而数量微少,分压力很低,比容很大。
因此理想气体状态方程式也适用于湿空气:而作为理想气体,有以下性质: p = pg + pq m=mg+mq ρ=ρg+ρq ‘i = ig + iqT = Tg = Tq, V = Vg = Vqp 、pg 、 pq —分别为湿空气,、干空气(g )、水蒸汽(q)压力,Pa ; m 、mg 、mq —分别为湿空气、干空气、水蒸汽的质量,Kg ; Rg 、 Rq —分别为干空气及水蒸汽的气体常数, Rg=287J/Kg·K ; Rq=461J/Kg·K ρ、ρg 、ρq—分别为湿空气、干空气、水蒸汽的密度,Kg/m3 ‘h 、hg 、hq—分别为湿空气、干空气、水蒸汽的焓 T 、Tg 、Tq—分别为湿空气、干空气、水蒸汽的温度 V 、Vg 、Vq—分别为湿空气、干空气、水蒸汽的体积湿空气是由干空气和水蒸汽组成,而干空气的成分变化一般不大,而且没有相变,因此比较容易处理,而水蒸汽会随环境的变化而变化,而且达到饱和状态时还会凝结出水分,因此处理比较复杂,而为了理解水蒸气对湿空气的影响,先了解下面几个概念: 大气压力(p/B )一般定义是:以北纬45度处海平面的全年平均气压为一个标准大气压力(或物理大气压),p/B=101325Pa ,要注意的是,随着海拔的升高,大气压力不断下降,这时用标准大气压力得出的相关参数就不能再使用了,因为随着压力的下降,湿空气的密度也随着下降,因此,相同容积的湿空气经过风机后全压也会下降,见下式,这时需换算出对应值:另外,大气压力是测试出来的,因此: 绝对压力=当地大气压力+工作压力(表压),这里如果不注明,都指的是绝对压力。
焓湿图如何看懂一张焓湿图1、首先要认识:什么是焓湿图在实际工作中,很少直接使用公式来计算空气状态参数,公式所代表的空气各个参数的内在关系,通常是以二维线算图(简称线算图)的形式来表示,将计算工作转化为查图工作,以方便工程应用。
线算图有多种形式,我国普遍采用的是以焓为纵坐标、含湿量为横坐标的焓湿图,也叫h-d图。
焓湿图最基本的应用是查找参数。
此外,焓湿图还可以用于判断空气的状态、表示空气的状态变化和处理过程等焓湿图看上去比较复杂,实际上只有5种线条①45°的等焓线②垂直的等含湿量线③近似水平的等温线④弧型的等相对湿度线⑤与等焓线几乎是平行的等湿球温度线(图1-1中未显示)图1-1焓湿图简要说明图2、关于焓湿图要注意的几点饱和空气线即相对湿度为100%的等相对湿度线,见图1-2中最右下方的弧线。
1)这条弧线通常称为“饱和线”,其上每一点都是空气的饱和状态。
2)饱和空气的一个特点就是干球温度、湿球温度、露点温度完全相等。
3)大部分焓湿图中没有画出等湿球温度线。
4)因为等湿球温度线与等焓线基本平行,故工程上近似地用等焓线代替等湿球温度线,即过其中一点的等湿球温度线就是过该点的等焓线。
5)焓湿图中也没有等露点温度线。
6)等含湿量线就是等露点温度线。
因为露点温度的定义已说明含湿量相同的状态点,露点温度均相同。
3、空气干球温度、湿球温度、露点温度、含湿量和相对湿度在焓湿图上的查找方法图1、2如图1、2,空气状态点为A,沿近似水平的等温线可直接在纵坐标上读出干球温度;沿垂直的等含湿量线可直接在横坐标上读出含湿量;沿弧型的等相对湿度线直接读出相对湿度;A点沿等含湿量线向下与饱和湿度线相交于B点,在B点沿等温线得到A点的露点温度;因为等焓线几乎与等湿球温度线平行的,所以在A点沿着45°的等焓线与饱和湿度线相交于C点,在C点沿等温线得到A点的湿球温度。
4、焓湿图的应用对于空调专业人员来说,焓湿图是一个重要的工具,无论是工程设计、系统调试,还是运行管理,都需要用到焓湿图。
如何看懂一张焓湿图1.首先要认识:什么是焓湿图在实际工作中,很少直接使用公式来计算空气状态参数,公式所代表的空气各个参数的内在关系,通常是以二维线算图(简称线算图)的形式来表示,将计算工作转化为查图工作,以方便工程应用。
线算图有多种形式,我国普遍采用的是以焓为纵坐标、含湿量为横坐标的焓湿图,也叫h-d图。
焓湿图最基本的应用是查找参数。
此外,焓湿图还可以用于判断空气的状态、表示空气的状态变化和处理过程等焓湿图看上去比较复杂,实际上只有5种线条①45°的等焓线②垂直的等含湿量线③近似水平的等温线④弧型的等相对湿度线⑤与等焓线几乎是平行的等湿球温度线(图1-1中未显示)图1-1 焓湿图简要说明图2.关于焓湿图要注意的几点饱和空气线即相对湿度为100%的等相对湿度线,见图1-2中最右下方的弧线。
1)这条弧线通常称为“饱和线”,其上每一点都是空气的饱和状态。
2)饱和空气的一个特点就是干球温度、湿球温度、露点温度完全相等。
3)大部分焓湿图中没有画出等湿球温度线。
4)因为等湿球温度线与等焓线基本平行,故工程上近似地用等焓线代替等湿球温度线,即过某一点的等湿球温度线就是过该点的等焓线。
5)焓湿图中也没有等露点温度线。
6)等含湿量线就是等露点温度线。
因为露点温度的定义已说明含湿量相同的状态点,露点温度均相同。
3.空气干球温度、湿球温度、露点温度、含湿量和相对湿度在焓湿图上的查找方法图1.2如图1.2,空气状态点为A,沿近似水平的等温线可直接在纵坐标上读出干球温度;沿垂直的等含湿量线可直接在横坐标上读出含湿量;沿弧型的等相对湿度线直接读出相对湿度;A点沿等含湿量线向下与饱和湿度线相交于B点,在B点沿等温线得到A点的露点温度;因为等焓线几乎与等湿球温度线平行的,所以在A点沿着45°的等焓线与饱和湿度线相交于C点,在C点沿等温线得到A点的湿球温度。
4. 焓湿图的应用对于空调专业人员来说,焓湿图是一个重要的工具,无论是工程设计、系统调试,还是运行管理,都需要用到焓湿图。
第一章湿空气的物理性质及其焓湿图教学目的:1. 理解并掌握有关湿空气及描述其物理性质的概念:压力、温度、含湿量、相对湿度、密度(比容)。
2. 掌握湿空气焓湿图的组成,掌握其绘制方法。
3. 掌握湿球温度和露点温度的概念和物理意义。
4. 熟练掌握焓湿图的应用方法:确定空气状态,空气状态变化过程线,空气的各种处理过程在i—d图上的表示,两种状态空气混合过程。
5. 了解空气状态参数的计算法。
重点:湿空气物理性质的描述,焓-湿图的组成,应用其确定空气状态,空气状态变化过程线,空气的各种处理过程在i—d图上的表示,两种状态空气混合过程。
难点:应用焓-湿图确定空气状态,空气状态变化过程线,空气的各种处理过程在i—d图上的表示,两种状态空气混合过程。
第一节湿空气的物理性质一、基本概念1、大气的组成成分:水蒸气、氧气、二氧化碳等。
2、干空气:由各种气体成分组成,空调中视为稳定的混合物。
3、湿空气:由干空气和一定量的水蒸气组成,空调工程中称其为湿空气。
二、理论基础湿空气中水蒸气含量虽少,但它决定了空气环境的干燥和潮湿程度,且影响着湿空气的物理性质。
因此研究湿空气中水蒸气含量的调节是空气调节中的主要任务之一。
三、状态参数在常温常压下,湿空气可视为理想气体。
可以用理想气体状态方程描述其状态参数。
1、湿空气的压力B湿空气的压力即大气压力,B=P g+P q (Pa)2、湿空气的密度ρρ=ρg+ρq=P g/RT+P q /RT=0.003484B/T-0.00134P q /T一般取ρ =1.2Kg/m33、湿空气的含湿量d湿空气中的水蒸气密度与干空气密度之比称为湿空气的含湿量。
d=ρq/ρg=0.622P q /P g=0.622P q /(B-P q) (Kg/Kga)4、相对湿度ϕ湿空气的水蒸气压力与同温度下的饱和湿空气压力之比称为相对湿度;它表征湿空气中水蒸气接近饱和含量的程度。
ϕ=P q /P q,b×100%≈d/d b×100%5、湿空气的焓i空调工程中,空气压力变化很小,可近似于定压过程,因此可直接用空气的焓变化来度量空气的热量变化。
焓熵图讲解焓熵图是机械与热工学中数学工具,它在工程实践中有非常广泛的应用,用于求解各种机械和热工学传热问题。
本文介绍焓熵图的基本概念、原理及应用,以及如何在实际设计中使用焓熵图求解。
1. 什么是焓熵图焓熵图是一种根据物理原理,利用热力学参数物理量的关系,来表示热传递过程的图形表示法。
它具有直观的概念,以及可以精确计算出热传递过程中物理量的变化。
焓熵图是由三个热力学量:,熵和比焓组成的一般性图形,用来表示传热过程中物质的性质。
焓是热力学性质,是物质吸收或放出热量的能力,它用来描述物质的自然变化;熵是物质的热力学稳定性,用来表达物质是否处于热平衡状态;比焓是计算焓熵图的重要参数,用来表示物质热力学性质相对于温度的变化。
焓熵图可以分析出物质经过热传递后的性质变化,它不仅可以用于热工学场合,还可以用于机械设计中计算材料的综合性能和耐久性。
2.何使用焓熵图使用焓熵图来计算热传递变化首先应该确定物质的初始性质,包括焓、熵和比焓等物理量。
然后根据物质的性质和热传递过程的物理参数,以及热传递的方式,建立好热传递模型,就可以画出焓熵图。
使用焓熵图分析热传递首先要确定物质的初始性质,然后根据在热传递过程中物理参数变化,以及热传递方式,绘制出焓熵图,根据焓熵图,求出最终的物理性质变化,这些物理性质变化将决定该热传递过程中,物质经历的变化。
3.用焓熵图在工程应用中有着重要的地位,它可以帮助我们了解热流的物理变化,从而提高机械设备的性能以及传热设备的效率。
具体而言,焓熵图可以用于热工学领域,如计算热传导系数、热流比及热容等;也可以用于机械设计领域,比如给出机械设备的热传导特性、传热设备的耐久性等。
此外,由于焓熵图可以精确地描述热流物理变化,对于设计机器、装备等,都可以发挥它的作用。
综上所述,焓熵图是热工学和机械设计两个领域中重要的数学工具,它可以帮助我们精确分析热传递的物理变化,并在设计工程中发挥其作用。
湿空气的焓湿图什么是焓湿图?焓湿图是人们在工程计算中,为便于计算而根据湿空气的B(大气压)、t(干球温度)、φ(相对湿度)、d(绝对湿度)、h(焓值)、t d(露点温度)、t w(湿球温度)、ρ(空气密度)等基本状态参数的定义与计算式绘制的线算图。
常用的湿空气性质图是以h与d为坐标的焓湿图(h-d图)。
焓湿图的用途:在焓湿图上不仅可以表示湿空气的状态,确定其状态参数,而且可以非常直观地表示出湿空气的状态变化过程,便于分析计算湿空气的处理过程。
湿空气的特性:在前边每说焓湿图,即说湿空气。
在讲焓湿图的应用之前,先讲一下湿空气的特性,从根本上了解焓湿图所反映的空气调节过程。
1. 湿空气的组成:干空气及水蒸气的混合物称为湿空气。
因为湿空气中水蒸气的含量很少,且一般处于过热状态,所以可近似的看作为理想气体。
湿空气中的水蒸气含量虽然较少,但大气中发生的雨、雪、霜、雹、雾、露等自然现象均由湿空气中的水蒸气的相变所致。
2. 湿空气的压力:是所谓的大气压力。
湿空气的压力等于干空气的分压力Pa与水蒸气的分压力Pv之和。
即:P=Pa+Pv在通风空调及干燥工程中,一般采用大气作为工质,此时的湿空气的总压力即为当地的大气压力B=P=Pa+Pv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。
在一定的温度条件下,一定量的湿空气中能够容纳水蒸气的数量是有限的。
湿空气的温度越高,它允许的最大含水蒸气量也越大。
当空气中水蒸气含量超过最大允许值时,多余的水汽会以水珠的形式析出,即出现结露现象。
此时,水蒸气达到饱和状态。
由此可知,未饱和的空气中,水蒸气的含量没有达到最大允许值,它还具有吸收水蒸气的能力。
我们周围的空气通常是未饱和空气。
3. 湿空气的分子量与气体常数:湿空气的分子量M=28.97-10.95*Pv/B由此可见,水蒸气分压力越大,水蒸气含量越多,湿空气的平均分子量就越小。
湿空气的气体常数R=287/(1-0.378* Pv/B)4. 湿空气的绝对湿度与相对湿度:每立方米湿空气所含有的水蒸气质量,称为湿空气的绝对湿度。