湿空气各参数常用实用
计算公式
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湿空气各参数常用计算公式
湿空气各状态参数之间有一些基本的关系式，有这些关系式绘制出了i----d图，利用i----d图就可以确定湿空气的各种状态参数及描述空气状态变化的过程。查图的方法虽然有它一定的优越性，但并不能解释所有问题，而且误差也比较大。为了满足空调系统和设备进行数学模拟的需要，必须根据湿空气各状态之间的关系式编制出计算程序。湿空气各参数关系式如下：
T=+t
当t=-100℃～0℃时
ln(Pq，b)=C1/T+C2+C3T+C4T2+C5T3+C6T4+C7ln(T)
式中：C1=
C2=6.3925247 C3=*10-2
C4=0.*10-6 C5=0.*10-8
C6=*10-12 C7=
当t=0℃～200℃时
ln(Pq，b)=C8/T+C9+C10T+C11T2+C12T3+C13ln(T)
式中：
C8=-5800.2206C11=0.*10-4
C9=0.139144993C12=-0.*10-7
C10=-0.04860239C8=
其中Pq，b——饱和水蒸汽分压力
Pq，b——水蒸气的分压力
B——大气压力
Pq，b、Pq、B单位为pa
相对湿度计算
RH（%）= Pq/Pq,b
④含湿量计算
d=B-Pq,b kg/kg干空气
或d=622Pq/B-Pq, bg/kg干空气
⑤焓值计算
i=+(2501+kj/kg干空气
⑥露点温度计算
t l=0℃～65℃时
t l=++(lnPq)2 ℃式中Pq单位为kpa ⑦湿空气密度计算ρ=*B/T kg/m3
⑧湿空气比容计算
ν1=1/ρ
空气相对湿度RH%的计算 空气相对湿度RH%,计算 内容摘要：相对湿度是绝对湿度与最高湿度之间的比，它的值显示水蒸气的饱和度有多高，它的单位是% 相对湿度 相对湿度是绝对湿度与最高湿度之间的比，它的值显示水蒸气的饱和度有多高，它的单位是%。相对湿度为100%的空气是饱和的空气。相对湿度是50% 的空气含有达到同温度的空气的饱和点的一半的水蒸气。相对湿度超过100%的空气中的水蒸气一般凝结出来。随着温度的增高空气中可以含的水就越多，也就是说，在同样多的水蒸气的情况下温度升高相对湿度就会降低。因此在提供相对湿度的同时也必须提供温度的数据。通过相对湿度和温度也可以计算出露点。 以下是计算相对湿度的公式： 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
「绝对湿度」指一定体积的空气中含有的水蒸气的质量，一般其单位是克/立方米。绝对湿度的最大限度是饱和状态下的最高湿度。绝对湿度只有与温度一起才有意义，因为空气中能够含有的湿度的量随温度而变化，在不同的高度中绝对湿度也不同，因为随着高度的变化空气的体积变化。但绝对湿度越靠近最高湿度，它随高度的变化就越小。 下面是计算绝对湿度的公式： 其中的符号分别是： [编辑]相对湿度（RH） 一台溼度計正在紀錄相對濕度 「相对湿度」（RH）是绝对湿度与最高湿度之间的比，它的值显示水蒸气的饱和度有多高。相对湿度为100%的空气是饱和的空气。相对湿度是50%的空气含有达到同温度的空气的饱和点的一半的水蒸气。相对湿度超过100%的空气中的水蒸气一般凝结出来。随着温度的增高，空气中可以含的水就越多。也就是说，在同样多的水蒸气的情况下，温度降低，相对湿度就会升高；温度升高，相对湿度就会下降低。因此在提供相对湿度的同时也必须提供温度的数据。通过最高湿度和温度也可以计算出露点。
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。 湿度的单位换算 测湿仪表的显示值，通常是相对湿度或露点温度，在需要用其它单位时可进行换算。换算的方法如下： 1.相对湿度与实际水汽压间的换算 由相对湿度的定义可得： ---------------------------(1) 式中：RH----相对湿度，%RH； e----实际水汽压，hPa； E---饱和水汽压，hPa。 因此： -------------------------------(2) 即：实际水汽压等于相对湿度乘以相同温度下的饱和水汽压。 由于饱和水汽压E是温度的函数，所以用相对湿度换算为实际水汽压或用实际水汽压计算相对湿度，都必须已知当时的温度值。在计算饱和水汽压时，应确定是冰面还是水面，以正确选用计算公式。 2.相对湿度换算为露点温度 由于露点温度定义为空气中的水汽达到饱和时的温度，所以，必须先计算出实际水汽压。根据露点的定义，这时的水汽压就是露点温度对应的饱和水气压。因此，可以用对饱和水汽压求逆的方法计算露点温度。 用Goff-Grattch方程求逆非常困难，常用饱和水汽压的简化公式计算，而 简化公式很多，一般采用国军标GJB1172推荐的公式： ----------(3) 式中：E------为饱和水汽压，Pa；
空气温度干空气密度 饱和空气密 度 饱和空气 饱和空气含 湿量 饱和空气焓 水蒸气分压 力 t ρρb pq.b db ib ℃kg/m3 kg/m3 ×102Pa g/kg干空 气 kJ/kg干空 气 -20 1.396 1.395 1.02 0.63 -18.55 -19 1.394 1.393 1.13 0.7 -17.39 -18 1.385 1.384 1.25 0.77 -16.2 -17 1.379 1.378 1.37 0.85 -14.99 -16 1.374 1.373 1.5 0.93 -13.77 -15 1.368 1.367 1.65 1.01 -12.6 -14 1.363 1.362 1.81 1.11 -11.35 -13 1.358 1.357 1.98 1.22 -10.05 -12 1.353 1.352 2.17 1.34 -8.75 -11 1.348 1.347 2.37 1.46 -7.45 -10 1.342 1.341 2.59 1.6 -6.07 -9 1.337 1.336 2.83 1.75 -4.73 -8 1.332 1.331 3.09 1.91 -3.31 -7 1.327 1.325 3.36 2.08 -1.88 -6 1.322 1.32 3.67 2.27 -0.42 -5 1.317 1.315 4 2.47 1.09 -4 1.312 1.31 4.36 2.69 2.68 -3 1.308 1.306 4.75 2.94 4.31 -2 1.303 1.301 5.16 3.19 5.9 -1 1.298 1.295 5.61 3.47 7.62 0 1.293 1.29 6.09 3.78 9.42 1 1.288 1.285 6.56 4.07 11.14 2 1.284 1.281 7.04 4.37 12.89 3 1.279 1.275 7.57 4.7 14.74 4 1.27 5 1.271 8.11 5.03 16.58 5 1.27 1.26 6 8. 7 5.4 18.51 6 1.265 1.261 9.32 5.79 20.51 7 1.261 1.256 9.99 6.21 22.61 8 1.256 1.251 10.7 6.65 24.7 9 1.252 1.247 11.46 7.13 26.92 10 1.248 1.242 12.25 7.63 29.18 11 1.243 1.237 13.09 8.15 31.52 12 1.239 1.232 13.99 8.75 34.08 13 1.235 1.228 14.94 9.35 36.59 14 1.23 1.223 15.95 9.97 39.19 15 1.226 1.218 17.01 10.6 41.78 16 1.222 1.214 18.13 11.4 44.8
复习题 一、填空题 1．工业有害物主要是指工业生产小散发的悬浮微粒、有害蒸气和气体、余热和余湿。 2．粉尘对人体危害的大小取决于空气中所含粉尘的性质、浓度和粒径。 3．有害物的浓度即单位体积空气中所含有害物的含量，它决定了有害物对人体和大气的危害程度，也是制定各类标准的一个重要参数。粉尘的浓度的表示方法有质量浓度和颗粒浓度 4．暖通空调引起室内空气品质下降的主要因素有：①通风不良：②空气过滤不佳：③设计不合理：④系统污染严重 5．室内空气品质的评价方法分为：主观评价和客观评价。 6．主观评价包括两方面的工作：一方面是表达对环境因素的感觉；另一方面是表达环境对健康的影响。 7.按空气流动的动力分类，通风可分为机械通风和自然通风。 8．按服务范围分类，通风可分为局部通风与全面通风。 9．防火阀是安装在通风、空调系统的送回风管上，平时处于开启状态，火灾时当管道内气体温度达到70℃时关闭 10．排烟防火阀是安装在排烟系统管道上，平时关闭，发生火灾时，通过火警信号自动开启或人工开启进行排烟。 11．粉尘从静止状态变成悬浮于周围空气的过程，称为尘化作用。 12．防烟设施的设置取决于该建筑是否设置防烟楼梯间和消防电梯。 13．火灾过程：初始期、成长期、旺盛期、衰减轻期 14．火灾发生时，燃烧可分为两个阶段：热分解过程和燃烧过程。 15．火灾烟气是指火灾时各种物质在热分解和燃烧的作用下生成的产物与剩余空气的混合物．是悬浮的固态粒子、液态粒子和气体的混合物。 16.《高层民用建筑设计防火规范》规定十层及十层以上的居住建筑、建筑高度超过24m的公共建筑即为高层建筑。高层建筑的特点决定了其设置防火排烟设施的重要性。 17.空气调节的指标常用“四度”来衡量，这四度是温度、相对湿度、流速和洁净度 18.空气的焓－湿图主要由焓、含湿量、相对湿度、温度4条参数线组成。 19.空调技术的未来发展方向是舒适、健康、环保、节能。 20．空调系统按服务对象或用途分为：舒适性空调系统和工艺性空调系统21．人的冷热感觉与空气的温度、相对湿度、流速和周围物体表面温度等因素有关。 22.人的热舒适感除了与空气因素有关外，与非空气因素也有很大关系。
冷冻水系统培训—— 湿空气热力学－焓湿图 Johnson Controls 学习和发展部 2007年11月26－30日，Shanghai
湿空气热力学 湿空气热力学是一门研究湿空气热力学参数以及如何利用这些参数分析湿空气状态及相关空气处理过程的学科。 湿空气热力学是热力学中的一门专业学科。在HVAC 行业中，湿空气热力学主要关注空气热力学参数及在焓湿图上的应用。
理解各种湿空气热力学参数的物理意义。 能够在焓湿图上确定各项空气参数。 能够在焓湿图上表达常用的空气处理过程。 能够结合焓湿图，理解HVAC系统的设计步骤。 掌握空气处理过程计算常用公式，根据在焓湿图上确定的空气参数，对空气处理过程进行定量计算。
湿空气的组成及空气的状态参数。 焓湿图及空气热力学参数在焓湿图上的表示方法。 HVAC 空气处理过程在焓湿图上的表示方法。 焓湿图的应用举例——舒适性全空气HVAC系统设计参数及空调箱盘管设计冷量的确定方法。
湿空气的组成及空气的状态参数。 焓湿图及空气热力学参数在焓湿图上的表示方法。 HVAC 空气处理过程在焓湿图上的表示方法。 焓湿图的应用举例——舒适性全空气HVAC系统设计参数及空调箱盘管冷量的确定方法。
空气的物理组成： 大气环境中，空气的成分主要是氮气（78％）、氧气（21％）及其它微量气体如：水蒸气、二氧化碳、氩气等。 HVAC 空气热湿处理过程中，空气的组成： 干空气—氮气、氧气、二氧化碳等（在HVAC温度范围内始终维持气态）。 水蒸气－在HVAC 温度范围内，可能发生蒸发或者冷凝过程，从而“进入”或“离开”空气。
第8章 湿 空 气 本章基本要求 理解绝对湿度、相对湿度、含湿量、饱和度、湿空气密度、干球温度、湿球温度、露点温度和角系数等概念的定义式及物理意义。 熟练使用湿空气的焓湿图。 掌握湿空气的基本热力过程的计算和分析。 8.1 湿空气性质 一、湿空气成分及压力 湿空气=干空气+水蒸汽 v a p p p B +== 二、饱和空气与未饱和空气 未饱和空气=干空气+过热水蒸汽 饱和空气=干空气+饱和水蒸汽 注意：由未饱和空气到饱和空气的途径： 1．等压降温 2．等温加压 露点温度：维持水蒸汽含量不变，冷却使未饱和湿空气的温度降至水蒸汽的饱和状态，所对应的温度。 三、湿空气的分子量及气体常数 B p M r M r M v v v a a 95 .1097.28-=+= B p R v 378 .01287-= 结论：湿空气的气体常数随水蒸汽分压力的提高而增大
四、绝对湿度和相对湿度 绝对湿度：每立方米湿空气中所含水蒸汽的质量。 相对湿度：湿空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度的比值， s v ρρφ= 相对湿度反映湿空气中水蒸气含量接近饱和的程度。 思考：在某温度t 下，φ值小，表示空气如何，吸湿能力如何； φ 值大，示空气如何，吸湿能力如何。 相对湿度的围：0<φ<1。 应用理想气体状态方程 ，相对湿度又可表示为 s v p p =φ 五、含温量(比湿度) 由于湿空气中只有干空气的质量不会随湿空气的温度和湿度而改变。定义： 含湿量(或称比湿度)：在含有1kg 干空气的湿空气中，所混有的水蒸气质量称为湿空气的)。 V v P B p d -=622 g/kg(a) 六、焓 定义：1kg 干空气的焓和0.001dkg 水蒸汽的焓的总和 v a dh h h 001.0+= 代入：)85.12501(001.001.1t d t h ++= g/kg(a) 七、湿球温度 用湿纱布包裹温度计的水银头部，由于空气是未饱和空气，湿球纱布上的水分将蒸发，水分蒸发所需的热量来自两部分： 1．降低湿布上水分本身的温度而放出热量。
干球温度（℃）↓湿球温度（℃）――→ 表2湿空气相对湿度表 -9.0 -8.0 -7.0-6.0-5.0-4.0-3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.07.08.09.010.011.012.013.014.015.016.0 17.0 18.019.020.021.022.023.024.025.026.027.028.029.030.031.032.033.034.035.0 -9.0 1.00 -9.0 -8.0 0.70 1.00 -8.0 -7.0 0.44 0.72 1.00-7.0 -6.0 0.22 0.47 0.73 1.00-6.0 -5.0 0.03 0.26 0.500.75 1.00-5.0 -4.0 0.09 0.310.530.76 1.00 -4.0 -3.0 0.140.350.560.78 1.00 -3.0 -2.0 0.190.380.58 0.79 1.00 -2.0 -1.0 0.050.230.41 0.60 0.80 1.00 -1.0 0.81 1.00 0.0 0.62 0.44 0.0 0.100.27 1.00 1.0 0.64 0.82 0.47 0.31 1.0 0.15 0.67 0.84 1.00 2.0 0.50 0.34 0.19 2.0 0.04 0.53 0.690.84 1.00 3.0 0.38 0.23 3.0 0.09 0.41 0.560.700.85 1.00 4.0 0.27 4.0 0.13 0.31 0.440.580.710.86 1.00 5.0 0.17 5.0 0.05 0.340.470.590.730.86 1.00 6.0 6.0 0.09 0.21 0.250.370.490.610.740.87 1.007.0 0.13 7.0 0.02 0.170.280.390.510.620.750.87 1.008.0 8.0 0.06 9.0 0.100.200.310.410.520.640.760.88 1.009.0 10.0 0.040.140.230.330.440.540.650.760.88 1.0010.0 11.0 0.080.170.260.360.460.560.660.770.88 1.0011.0 12.0 0.020.110.200.290.380.470.570.670.780.89 1.0012.0 13.0 0.060.140.220.310.400.490.590.680.790.89 1.0013.0 14.0 0.010.090.170.250.330.420.510.600.690.790.89 1.0014.0 15.0 0.040.120.190.270.350.440.520.610.700.800.90 1.0015.0 16.0 0.000.070.140.220.290.370.450.540.620.710.800.90 1.00 16.0 1.00 17.0 17.0 0.030.100.170.240.310.390.470.550.630.720.810.90 1.0018.0 0.91 18.0 0.060.130.190.260.330.410.480.560.640.730.82 0.91 1.0019.0 0.82 19.0 0.030.090.150.220.280.350.420.500.570.650.74 0.74 0.820.91 1.0020.0 20.0 0.050.110.170.240.300.370.440.510.580.66 0.750.830.91 1.0021.0 0.67 21.0 0.020.080.140.200.260.320.390.450.520.60 0.61 0.680.750.830.92 1.0022.0 22.0 0.050.100.160.220.280.340.400.470.53 0.610.690.760.840.92 1.0023.0 0.55 23.0 0.020.070.130.180.240.290.350.410.48 0.560.620.690.770.840.92 1.0024.0 0.49 24.0 0.050.100.150.200.250.310.370.43 0.500.570.630.700.770.840.92 1.0025.0 0.44 25.0 0.020.070.120.170.220.270.330.38 0.450.510.580.640.710.780.850.92 1.0026.0 26.0 0.000.040.090.140.180.230.290.34 0.40 0.35 0.410.460.520.580.650.710.780.850.92 1.0027.0 27.0 0.020.070.110.160.200.250.30 0.370.420.480.530.590.650.720.780.850.93 1.0028.0 0.32 28.0 0.000.040.090.130.170.220.27 0.330.380.430.490.540.600.660.720.790.860.93 1.0029.0 0.28 29.0 0.020.060.100.150.190.23 0.25 0.300.340.390.440.500.550.610.670.730.790.860.93 1.0030.0 30.0 0.010.040.080.120.160.21 0.260.310.360.400.450.510.560.610.670.730.800.860.93 1.0031.0 0.22 31.0 0.030.060.100.140.18 0.19 0.240.280.320.370.410.460.510.570.620.680.740.800.860.93 1.0032.0 32.0 0.010.050.080.120.16 0.17 0.210.250.290.330.380.420.470.520.570.630.680.740.800.870.93 1.0033.0 33.0 0.030.060.100.13 0.190.220.260.300.340.390.430.480.530.580.630.690.750.810.870.93 1.0034.0 0.15 34.0 0.020.050.080.11 35.0 0.160.200.240.270.310.360.400.440.490.540.590.640.690.750.810.870.93 1.00 35.0 0.000.030.060.10 0.13 0.140.180.210.250.290.330.370.410.450.500.550.590.650.700.750.810.870.94 36.0 0.11 36.0 0.020.050.08 0.120.160.190.220.260.300.340.380.420.460.510.550.600.650.700.760.820.87 37.0 0.09 37.0 0.010.040.06 0.110.140.170.200.240.270.310.350.390.430.470.510.560.610.660.710.760.82 38.0 0.08 38.0 0.020.05 0.090.120.150.180.210.250.280.320.360.390.430.480.520.570.610.660.710.77 39.0 0.06 39.0 0.010.04 0.080.110.130.160.190.230.260.290.330.360.400.440.480.530.570.620.670.72 40.0 0.05 40.0 0.000.03 41.0 0.070.090.120.150.180.210.240.270.300.340.370.410.450.490.530.580.620.67 41.0 0.02 0.04 0.050.080.100.130.160.190.220.250.280.310.350.380.420.460.500.540.580.63 42.0 0.03 42.0 0.01 43.0 43.0 0.02 0.040.070.090.120.140.170.200.230.260.290.320.350.390.430.460.500.550.59 44.0 44.0 0.01 0.030.060.080.100.130.150.180.210.240.270.300.330.360.400.430.470.510.55 0.030.050.070.090.110.140.160.190.220.250.270.310.340.370.400.440.480.52 45.0 45.0 0.01 46.0 46.0 0.020.040.060.080.100.120.150.170.200.230.250.280.310.340.380.410.450.48 47.0 47.0 0.010.030.050.070.090.110.130.160.180.210.240.260.290.320.350.380.420.45 48.0 48.0 0.000.020.040.060.080.100.120.140.170.190.220.240.270.300.330.360.390.43 49.0 49.0 0.010.030.050.070.090.110.130.150.180.200.230.250.280.310.340.370.40 50.0 50.0 0.010.030.040.060.080.100.120.140.160.190.210.230.260.290.310.340.37 51.0 51.0 0.000.020.040.050.070.090.110.130.150.170.190.220.240.270.290.320.35 52.0 0.010.030.050.060.080.100.120.140.160.180.200.230.250.280.300.33 52.0 -9.0 -8.0 -7.0-6.0-5.0-4.0-3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.07.08.09.010.011.012.013.014.015.016.0 17.0 18.019.020.021.022.023.024.025.026.027.028.029.030.031.032.033.034.035.0 本表是在1个标准大气压下的计算值
如何计算压缩空气含水 量 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
如何计算压缩空气含水量 关于压缩空气中含水值的计算与比较 1.在大气温度30℃，相对湿度70%的条件下，min的空压机： 24小时吸入水量=g1*70%**60*24=*70%**60*24=。 ( 由大气压力露点/水份含量表查出30℃下含水量g1为 m3) 2.通过冷冻式干燥机后的压力露点大概为15℃，在压力下: 通过冷干机后24小时含水量= g2**60*24=**60*24=38.63kg (在此温度下大气露点为-13℃，由大气露点/水份含量表查出g2为1.8764g/ m3。.) 3.通过吸附式干燥机后压力露点为-35℃，在压力 MPa下: 通过吸干机后24小时含水量=g3**60*24=**60*24=0.824kg (在此压力露点下大气露点为-53℃，由大气露点/水份含量表查出g3为0.04g/m3。.) 以上计算的是压缩空气中的饱和含水量，除了以上38.63Kg的水通过冷冻式干燥机进入后压缩空气管道外,其余378.93Kg水中除了一部分被过滤器、冷干机、贮气罐的排水阀排除外，还有相当一部分也进入了后压缩空气管道，经过温差的不断变化，冷冻式干燥机后除了潮湿的压缩空气以外，还有大量的液态水出现，对设备及生产带来了极大的危害。因此只有通过吸附式干燥机才能从根本上将压缩空气中的水份吸附排除,从而从根本上解决压缩空气中的水份对设备及生产的危害。 露点——指气体中的水份从未饱和水蒸气变成饱和水蒸气的温度。当未饱和水蒸气变 成饱和水蒸气时，有极细的露珠出现，出现露珠时的温度叫“露点”，表示气体中的含水量。 ？ 露点分为压力露点和大气压力露点 压力露点——在该压力下水份凝结温度。 大气压力露点——在大气压力下水份的凝结温度。 露点与压力有关，与温度无关
1.1 计算机程序编制的常用公式 为了满足空调系统和设备进行数学模拟的需要，必须根据湿空气各状态之间的关系式编制计算程序。在实际工程中多利用测定空气干、湿球温度的方法，再计算其它参数，以下按这种做法，顺序给出编制计算机程序用的各种关系式。 1) 输入量：t 、t S 、B 、V 2) 输出量：P q,b 、P q 、?、d 、i 、ρ、 l υ、l t 3) 关系式： a) T=273.15+t ● 当t=-100℃～0℃时 234,1234576ln()/ln()q b p C T C C T C T C T C T C T =++++++ 式中： 5359.56741-=C 3925247.62=C 851020747825.0-?=C 23109677843.0-?-=C 126109484024.0-?-=C 641062215701.0-?=C 1635019.47=C ● 当t=0～200℃时 )ln(/)ln(133122111098,T C T C T C T C C T C p b q +++++= 式中： 2206.58008-=C 4111041764768.0-?=C 3914993.19=C 7121014452093.0-?-=C 04860239.010-=C 5459673.613=C 以上公式用)()ln(,T f p b q =表示。 b) B t t A p p s b q q )(',--= 式中：)()'ln(,s b q T f p = s s T T +=15.273 0.00001(65 6.75)A u =+ U 为通过湿球温度计的空气流速 式中B ，q p 及b q p ,的单位为Pa c) ,q q b p p φ= d) 干空气q q kg kg p B p d /622.0-=或干空气q q kg g p B p d /622-= e) 干空气kg kJ t d t i /)84.12501(001.001.1++= T p T B q 00132.000348.0-=ρ
根据相对湿度计算含湿量的公式 op d 622- =B ( op )) /( 其中：o为相对湿度，百分比 P为水蒸气饱和分压力，可查水蒸气表，和温度一一对应，pa B为大气压，不同的海拔和地区不一样。一般为101325pa 温度与湿空气的水蒸气饱和分压力的拟合公式（我们一般用到的范围为（0~50°），拟合范围越小，则精度越高。 饱和水蒸气表 Linear model Poly3: f(x) = p1*x^3 + p2*x^2 + p3*x + p4 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = 0.07394 (0.06667, 0.08122) p2 = -0.2556 (-0.8097, 0.2985) p3 = 62.49 (50.92, 74.06) p4 = 581.9 (518.4, 645.4) Goodness of fit: SSE: 6391 R-square: 1 Adjusted R-square: 0.9999 RMSE: 30.21
空气焓值的定义及空气焓值的计算公式: 空气的焓值是指空气所含有的决热量，通常以干空气的单位质量为基准。焓用符号i表示，单位是kj/kg干空气。湿空气焓值等于1kg干空气的焓值与dkg水蒸气焓值之和。 湿空气焓值计算公式化： i=1.01t+(2500+1.84t)d 或i=(1.01+1.84d)t+2500d （kj/kg干空气） 式中：t—空气温度℃ d —空气的含湿量g/kg干空气 1.01 —干空气的平均定压比热kj/(kg.K) 1.84 —水蒸气的平均定压比热kj/(kg.K) 2500 —0℃时水的汽化潜热kj/kg 由上式可以看出：（1.01+1.84d）t是随温度变化的热量，即“显热”；而2500d 则是0℃时dkg水的汽化潜热，它仅随含湿量而变化，与温度无关，即是“潜热”。
第八章 湿空气 学习重点 掌握湿空气、饱和湿空气、未饱和湿空气、露点、绝对湿度、相对湿度、比湿度等概念; 掌握湿空气状态参数的意义及计算方法; 掌握用解析法和图解法计算湿空气的热力过程的方法。 8-1 湿空气的一般概念 湿空气—干空气和水蒸气的混合物。 常温常压下，湿空气中水蒸气的分压力很低，可看作理想气体，因而湿空气可看作理想气体混合物。即 未饱和湿空气—过热水蒸气＋干空气，如点A 所示。 保持T=const ，↑m v →p v ↑ →(p v ＝p s ) →水蒸气达到饱和状态。即水蒸气的含量达到对应温度下的最大值。 饱和湿空气—饱和水蒸气＋干空气，如点B 所示。 保持pv =const ，↓T，当温度降至pv 所对应的饱和温度时，水蒸气达到饱和状态，如C 所示。如继续冷却，有露滴出现。 露点温度（露点）—p v 对应的饱和温度。记作t s 或T s 。 8-2 绝对湿度、相对湿度和含湿量 绝对湿度、相对湿度和含湿量均为描述湿空气中水蒸气含量的参数。 绝对湿度—每立方米湿空气中含有的水蒸气的质量。按理想气体状态方程式，有 T s
相对湿度 说明了吸收水蒸气的能力。φ↓→吸收水蒸气的能力↑，当φ＝100% （饱和湿空气）→吸收水蒸气的能力为零。 由理想气体状态方程，相对湿度可表示为 相对湿度的测量：毛发湿度计 干湿球温度计 含湿量d—单位质量干空气的湿空气所含有的水蒸气的质量。单位g/kg(干空气)。即 按理想气体状态方程，有 即 将R g,a＝287.1J/(kg·K)及R g,v＝461.5J/(kg K)代入上式，即有 因,
由 得 8-3 湿空气的焓—含湿量图 工程上还常用焓-含湿量图（h-d图）分析湿空气的状态变化及其水蒸气含量的变化。 湿空气过程分析是按单位质量干空气所对应的湿空气进行计算。因此，湿空气的焓值为1kg干空气的焓与dg水蒸气的焓之和，即 式中，h、ha、hv的单位为kJ/kg(干空气)；d的单位为g/kg(干空气)。若规定0℃时干空气的焓及饱和水的焓为零，则有 将其代入焓的表达式可得 焓-含湿量图上有下述图线 ①定含湿量线。为一组垂直线。 ②定焓线。一组与垂直线成135°角的直线。 ③定温线。当温度为定值时，焓h和含湿量d之间保存线性关系，故定温线为一组直线，但不同温度的定温线其斜率不同。
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 2813.1 0 610.6 12 1402.55 24 2986.4 1 655.94 13 1497.21 25 3173.5 2 705.27 14 1598.9 26 3359.7
湿空气各参数常用计算公式 湿空气各状态参数之间有一些基本的关系式，有这些关系式绘制出了i----d图，利用i----d图就可以确定湿空气的各种状态参数及描述空气状态变化的过程。查图的方法虽然有它一定的优越性，但并不能解释所有问题，而且误差也比较大。为了满足空调系统和设备进行数学模拟的需要，必须根据湿空气各状态之间的关系式编制出计算程序。 湿空气各参数关系式如下： ? T=273.15+t ②当t=-100℃～0℃时 ln(Pq，b)=C1/T+C2+C3T+C4T2+C5T3+C6T4+C7ln(T) 式中：C1=-5674.5359 C2=6.3925247 C3=-0.9677843*10-2 C4=0.62215701*10-6 C5=0.20747825*10-8 C6=0.9484024*10-12 C7=4.1635019 当t=0℃～200℃时 ln(Pq，b)=C8/T+C9+C10T+C11T2+C12T3+C13ln(T) 式中： C8=-5800.2206C11=0.41764768*10-4 C9=0.139144993C12=-0.14452093*10-7 C10=-0.04860239C8=6.5459673 其中Pq，b——饱和水蒸汽分压力 Pq，b——水蒸气的分压力 B——大气压力 Pq，b、Pq、B单位为pa ③相对湿度计算 RH（%）= Pq/Pq,b ④含湿量计算 d=0.622Pq/B-Pq,b kg/kg干空气 或d=622Pq/B-Pq, bg/kg干空气 ⑤焓值计算 i=1.01t+0.001d(2501+1.84t)kj/kg干空气 ⑥露点温度计算
空气中水份含量可通过查相关资料来计算 1．在百度文库中查到的不同温度下饱和湿空气含水量（单位：g/kg 干空气） https://www.doczj.com/doc/c95118823.html,/view/6d6e73707fd5360cba1adbd4.html 在百度文库中查到的空气密度表(单位：kg/ m 3) https://www.doczj.com/doc/c95118823.html,/view/777046848762caaedd33d4fe.html 如果按今天下午6点钟重庆市区温度37℃，相对温度50%，从上述两表可查到：37℃饱和湿空气含水量为41.679 g/kg 干空气,，干空气的密度为1.139kg/m 3,,可计算这一时刻重庆市空气中的含水量为： 50%*41.679*1.139=23.736克水/ m 3空气 如果按重庆市全年平均气温为25℃，平均相对湿度为80%，可计算出平均空气中含水量为： 80%*20.356*1.185=19.297克水/ m 3空气 2．也可通过经验公式 Hs=ηPs P Ps -??.42218 其中：Hs-----空气中含水量，kg/ m 3 η-----相对湿度 Ps---某一温度下水的饱和压力，Pa P----当地当时大气压力,一般可当做一个标准大气压101325Pa 今天下午6点钟重庆市空气中的水分含量为： Hs=0.56280 1013256280.42218-??=0.0265 kg/ m 3, 如果按重庆市平均气温和相对湿度，可计算出平均空气含水量：
Hs=0.83169 1013253169.42218-??=0.0207 kg/ m 3, 如果考虑温度变化导致空气密度、大气压力变化这与第一种方法计算相当。 如果按焦亚硫酸钠的风机为18000 m 3/h ，按宜化现在焚硫岗位所测定的炉气中水份为0.37~0.42mg/L(按0.4mg/L 计算，相当于0.4克/ m 3)，那么每天从空气（水份按0.02 kg/ m 3计算）带入系统的水份为： 18000*24*（0.02-0.0004）=8367公斤/天 如果按夏天34℃，相对湿度为72%，空气中的含水量为： Hs=0.725307 1013255307.42218-??=0.031 kg/ m 3 每天带入系统的水分为：0.030*18000*24=12960公斤
如何计算压缩空气含水量 关于压缩空气中含水值的计算与比较 1.在大气温度30℃，相对湿度70%的条件下，14.3m3/min的空压机： 24小时吸入水量=g1*70%*14.3*60*24=30.38*70%*14.3*60*24=437.91kg。 ( 由大气压力露点/水份含量表查出30℃下含水量g1为30.38g/ m3) 2.通过冷冻式干燥机后的压力露点大概为15℃，在压力0.7MPa下: 通过冷干机后24小时含水量= g2*14.3*60*24=1.876*14.3*60*24=38.63kg (在此温度下大气露点为-13℃，由大气露点/水份含量表查出g2为1.8764g/ m3。.) 3.通过吸附式干燥机后压力露点为-35℃，在压力0.7 MPa下: 通过吸干机后24小时含水量=g3*14.3*60*24=0.04*14.3*60*24=0.824kg (在此压力露点下大气露点为-53℃，由大气露点/水份含量表查出g3为0.04g/m3。.) 以上计算的是压缩空气中的饱和含水量，除了以上38.63Kg的水通过冷冻式干燥机进入后压缩空气管道外,其余378.93Kg水中除了一部分被过滤器、冷干机、贮气罐的排水阀排除外，还有相当一部分也进入了后压缩空气管道，经过温差的不断变化，冷冻式干燥机后除了潮湿的压缩空气以外，还有大量的液态水出现，对设备及生产带来了极大的危害。因此只有通过吸附式干燥机才能从根本上将压缩空气中的水份吸附排除,从而从根本上解决压缩空气中的水份对设备及生产的危害。 露点——指气体中的水份从未饱和水蒸气变成饱和水蒸气的温度。当未饱和水蒸气变成饱和水蒸气时，有极细的露珠出现，出现露珠时的温度叫“露点”，表示气体中的含水量。 露点分为压力露点和大气压力露点 压力露点——在该压力下水份凝结温度。 大气压力露点——在大气压力下水份的凝结温度。 露点与压力有关，与温度无关
湿空气的单位换算、原理、及计算公式 1bar(巴）=103毫巴=105Pa==750.1mmHg P=ρgh 1atm(标准大气压）=760mmHg=1.013bar 1at（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。t为湿空气温度（干球温度）所以h=1.005t(kj/kg干空气） 水蒸汽焓精确的经验公式：h=2501+1.86t（kj/kg水蒸汽）式中2501为水在0℃时饱和水蒸汽的焓值，1.86为常温低压下水蒸汽的平均定压比热。 h=1.005+0.001d(2501+1.86t) (kj/kg干空气） 通常在通风和空气调节等工程中，对空气的加热或冷却，都是在定压条件下进行的。所以空气在过程中吸热或放热，均可用过程前后的焓差来计算。 其他参数：干度和湿度 《工程热力学》第二版