湿空气的物理性质及其焓湿图

湿空⽓的物理性质及其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?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。

＝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。

“空气温度低于露点温度就
会结露”，这个说法对不对？
输送10℃的水的薄壁管在 21℃空气中，为防止凝水，
tl
ts
室内最大相对湿度应是多少？
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四、焓湿图的应用：室内混合过程
向室内混 合过程
D A
C
B
空气处理过程
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C

D
四、焓湿图的应用
各种湿空气状态变化过程在焓湿图上的表示
加热
绝热除湿－
一室内置二水槽，一密封，一敞口，平衡水温 相同吗？
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三、湿空气焓湿图(i-d图, Psychrometric Chart)
＝10000 kJ/kg
i
＝0 kJ/kg
d
＝-
＝-10000 kJ/kg
热湿比 = i / d (kJ/kg)
11
65 60 55 50 45 40 35 30
大气压随海拔高度变化
– 海平面： B = 101325 Pa = 1.01325 Bar， – 饱和水蒸气分压力一般为1000~2000 Pa
4
注意：海拔较高的城市不能使用海 平面的i-d图！
大气压力随海拔高 度而变
在同一位置，冬季 大气压力比夏季大 气压力高，变化范 围5％以内
海平面大气压力称 作标准大气压，为 101325 Pa 或 760 mmHg
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ts ；(7) tb> ta
下课啦！
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空调与制冷技术
i = Cpt + (2500+Cpqt ) d kJ/kg干空气 i的基准： t =0℃：i水=i空气=0，r 水= 2500 kJ/kg 其中 Cp=1.005 kJ/kg℃，Cpq=1.84 kJ/kg℃ d的单位：kg/kg干空气

湿空气性 质和焓湿
图详解
1、1 湿空气的物理性质
本节的主要内容
湿空气的组成 湿空气的基本状态参数
压力 密度 含湿量 相对湿度 比焓
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1、1 湿空气的物理性质
一、湿空气的组成
1、湿空气的定义
湿空气即为通常所说的“空气”或“大气”，是空气环境的主体及空气 调节的对象。 2、湿空气的组成
能够在h-d图上确定湿空气状态的参数。 在B一定的条件下，在h , d , t , Φ中，已知任意两个参数，则 湿空气状态就确定了，亦即在h-d图上有一确定的点，其余参数均 可由此点查出，因此，将这些参数称为独立参数。
但d与Pq不能确定一个空气状态点，故d 与Pq只能有一 个作为独立参数。?
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1、1 湿空气的物理性质
问题与讨论
含湿量与水蒸气分压的关系
将理想气状态方程：PgV=MgRgT ， PqV=MqRqT
代入含湿量定义式：
dM qM gP q28P q7 0.62P 2 q
M g M qP g 46 P g1
BP q
可知：在一定的大气压力B下，d仅与Pq有关，Pq越大， d越大。
作用：
1.确定湿空气的状态参数；
2.表示湿空气的状态变化过程。
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1、2 湿空气的含湿图
等干球温度线
等湿度线
等相对湿度线
(水蒸气分压力线)
等焓线
湿空气焓湿图
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热湿比
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1、2 湿空气的含湿图
电子含湿图
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1、2 湿空气的含湿图
独立状态参数

来，分析空气的各种状态以及变化过程。
焓湿图的作用？
简化计算； 直观描述湿空气状态变化过程。
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焓湿图（i-d）的组成：
等温线t，
i=1.01t+d(2500+1.84t)
等焓线i， 等含湿量线d，
等相对湿度线φ ，
水蒸气分压力线Pq，
d 0 . 622
Pqb
B Pqb
ε 角系数线。
4、等温加湿过程 A-F ：通过向空气中喷水 蒸气或与空气温度相同的水而实现， 即该过程近似于等温加湿过程。 5、等焓加湿过程 A-E ：采用喷水室喷循环 水对空气进行加湿处理

湿空气的等焓减湿过程
利用固体吸湿剂（硅胶或氯化钙）干燥空气时，湿空气的部
分水蒸气在吸湿剂的微孔表面上凝结，湿空气含湿量降 低，温度升高，其过程（AD）近似于等焓降湿过程。
状态为A（iA，dA）的湿空气，质量流量为GA（kg/s）；
状态为B（iB，dB）的湿空气，质量流量为GB（kg/s）；
混合状态为C（iC，dC） 混合后的空气质量流量为：GC=GA+GB 根据热平衡关系式： GA iA + GB iB=（GA+GB）iC 根据湿平衡关系式： GA dA + GB dB=（GA+GB）dC 混合后空气焓值：

iB i A dB d
A

i d
ε角系数线

iB i A dB d
A

i d
二、湿空气的焓湿图

沿横轴方向绘制干球温度线。干球温度线是直线，但线间不 是严格平行的，而是稍微向左偏斜。 图右边的纵轴为含湿量，轴上水平线的间距均匀，饱和状态 曲线从左到右向上倾斜。 干球温度、湿球温度和露点温度在饱和曲线上相重合，与饱 和曲线形状类似的相对湿度线每隔一定间隔出现。 等比焓线在图的左边倾斜地划出，平行的比焓线向右斜下。