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第2章湿空气的状态与焓湿图的应用
第一课：湿空气
§2.1湿空气的组成和状态参数
一、湿空气的组成
湿空气=干空气+水蒸气+污染物
1．干空气：N2—78.09%
O2—20.95%
C O2—0.03%看成理想气体
N e—气体常数：R g=287J/k g.k
H e—0.93%
A r—
2．水蒸气—看成理想气体，气体常数—461J/k g.k
3．污染物
从空气调节的角度：湿空气＝干空气＋水蒸气（干空气成分基本不变，水蒸气变化大）
二、湿空气的状态参数
1．压力P（单位：帕，P a）
（1）大气压力：
定义：地球表面的空气层在单位面积上所形成的压力称为大气压力；
特点：不是一个定值，随海拔高度变化而变化，随季节天气变化而变
化。
一个标准大气压为1a t m＝101325P a＝1.01325b a r
当地大气压＝干空气分压力＋水蒸气分压力（B＝P g+P q）
其中水蒸气分压力（P q）
定义：湿空气中，水蒸汽单独占有湿空气的容积，并具有与湿空气相同的温度时，所产生的压力称为水蒸气分压力。
湿空气可看成理想的混合气体，湿空气的压力等于干空气的分压力与水蒸气的分压力之和：
P（B）=P g+P q
湿空气中水蒸气含量越多，则水蒸气的分压力越大。
2．温度t（单位：摄氏温标0C）
t（℃）以水的冰点温度为起点0℃，水的沸点100℃为定点。
3．湿空气的密度ρ
定义：单位容积空气所具有的质量，即（k g/m3)
计算式：
结论：①湿空气比干空气轻。
②阴凉天大气压力比晴天低。
③夏天比冬天大气压力低。
标准状态下，干空气密度
ρ干=1.205k g/m3，湿空气密度略小于干空气密度。
工程上取ρ湿=1.2k g/m3
4．含湿量d（单位：g/k g干空气）：
定义：对应于1千克干空气的湿空气所含有的水蒸气量。
d＝622g/k g干空气
在一定范围内，空气中的含湿量随着水蒸气分压力的增加而增加，但是，在一定的温度下，湿空气所能够容纳的水蒸气量有一个限度，即空气所达到饱和状态，成为饱和空气。相应具有饱和水蒸气分压力和饱和含湿量。
空气温度与饱和水蒸气分压力、饱和含湿量的关系（B=101325P a）表1-1
空气温度t/0C 饱和水蒸气分压力
P q,b(饱和)/P a
饱和含湿量
d b(饱和)/g/k g（干空气）
10 20 30
1225
2331
4232
7.63
14.70
27.20
从表1-1看出，当温度增加时，湿空气的饱和水蒸气分压力、饱和含湿量也随之增加。
结论：①B一定时，d随P q升高而增大，反之亦然。
②d一定时，P q随B升高而上升，随B降低而下降。
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5．相对湿度φ：
定义：表征湿空气中水蒸气接近饱和含量的程度。
相对湿度=ⅹ100%φ=ⅹ100%
空气φ=0时，是干空气，φ=100％时为饱和湿空气。
注意φ与d的区别：φ表示空气接近饱和的程度，空气在一定温度下的吸水能力，但并不反映空气中水蒸气的含量。d表示空气中水蒸气的含量，却无法直接反映出空气的潮湿程度和吸水能力。
例如，A空气t＝100C，d＝7.63g/k g干空气；
B空气t＝300C，d＝15g/k g干空气
A空气d b(饱和)＝7.63g/k g干空气，φ=100％为饱和空气；
B空气d b(饱和)＝27.20g/k g干空气，φ=55％左右，为未饱和空气，具有较大吸湿能力。
结论：ф能表示空气的饱和程度，但不能表示水蒸气的含量。
d则相反，它能表示水蒸气的含量，但不能表示空气的饱和程度。
6．焓i（单位：kJ/k g干空气）
在空气调节中，空气的压力一般变化很小，近似于定压过程。而在定压过程中，可以直接用空气的焓变化来度量空气的热量变化。
湿空气的焓是以1k g干空气作为计算基础，同时取00C的干空气和00C的水的焓为零，则含有1k g干空气的湿空气所具有的焓表示为i
（k J/k g干空气）；
1k g干空气的焓表示为i g（k J/k g干空气）；水蒸气的焓为表示i q（k J/k g 水蒸气）。
所以，i＝i g+d×i q
＝（1.01＋1.84d）t＋2500d（注：d以k g/k g干空气计算）
＝显`化潜热，仅仅与d有关）
例如，大气压为101325P a，温度为200C，相对湿度为90％，求湿空气的含湿量和焓。
解：查表1-1得，200C时饱和湿空气的水蒸气分压力P q,b＝2331P a，
（1）由φ=ⅹ100%得湿空气的水蒸气分压力为
P q＝φ×P q,b＝0.9×2331＝2097.9P a
（2）由d＝622/k g干空气得湿空气的含湿量为
d＝622×＝13.2g/k g（干空气）
（3）由i＝（1.01＋1.84d）t＋2500d得湿空气的焓为
i＝（1.01＋1.84×13.2×10－3）×20＋2500×13.2×10－3＝53.7k J/k g （干空气）
7．湿空气的露点湿度t l
定义：在含湿量不变的条件下，使未饱和空气冷却到饱和状态的温度叫做露点温度t l。
实例：秋季凌晨草地上挂露珠；冬季玻璃窗户上结冰花；夏季冷水管表面“出汗”等现象。
掌握露点温度的意义在于可以利用这个原理来完成空气冷却减湿的
过程。
8．空气湿球温度t s
定义：用湿球温度计在空气中测量出来的湿度值，就称为湿球温度t s
结论：空气中所含水蒸汽越少，则湿球温度越低，干、湿球温差就越大；反之，干、湿球温差越小，表明空气越湿润。
第二课：焓--湿图（2学时）
§1－2湿空气的焓－湿图
由i＝1.01t+(2500+1.84t)d可知焓i由温度t和含湿量d决定；
由d＝622φP q,b/(B－φP q,b)及P q,b由t决定可知当B一定时，相对湿度φ由温度t和含湿量d决定；
由d＝622可知当B一定时，水蒸气分压力P q由d决定。
所以，在空气的6个状态参数t、d、B、I、φ、P q中，t、d、B是独立参数，其余参数可以从t、d、B三个独立参数计算出来。空调过程中取B为定值。
说明：1．焓湿图是在大气压力B为某个定值时做出的，如果B不同，则所求参数也不同。
在实际应用中，为避免图面过大，常将坐标d改为水平线。
2．热湿比＝湿空气焓的变化量/含湿量的变化量＝湿空气的热量变化
量/湿量变化量
ε＝Δi/Δd()＝Q/W（）,
ε＝1000×Δi/Δd()。
热湿比说明空气状态变化的方向和特征，应用热湿比确定空气状态变化过程，热湿比在焓湿图上是空气初末状态连线的斜率。
3．当大气压一定时，水蒸气分压力P q与含湿量d是一一对应关系，在d轴的上方设一条水平线，标出与d所对应的P q值。
例题1：例如，大气压为101325P a，温度为200C，相对湿度为90％，用焓湿图查出湿空气的含湿量和焓。
解：由温度200C，相对湿度为90％在焓湿图上确定湿空气的状态点，由该点查出：湿空气的含湿量为d＝13.2g/k g（干空气）；
湿空气的焓为i＝53.7k J/k g（干空气）。
例题2：已知大气压力为101325P a，在焓湿图上确定空气的状态参数。
1、t=220C，φ=65%
2、i＝45k J/k g（干空气）,d＝7.2g/k g（干空气）
3、t=220C，d＝7.2g/k g（干空气）
第三课：焓湿图的应用（2学时）
§1－3焓湿图的应用
一、根据空气的干湿球温度在焓湿图上确定空气的状态和露点温度
1、干湿球温度计有两个温度计，一个测量空气的实际温度，称为干球温度t，另一个反映湿球纱布上热湿平衡的水温，即湿球纱布周围的饱和空气的温度，称为湿球温度t s。实际上，t和t s较容易测量，所以用干湿球温度计测定空气状态成为常用的主要手段。
2、根据空气的干湿球温度在焓湿图上确定空气的状态
方法一：等湿球温度线法
根据计算，周围空气经过湿球变成饱和空气的过程中，空气状态变化过程的热湿比为
ε＝4.19t s
在焓湿图上，ε＝4.19t s的线即为等湿球温度线。
在焓湿图上，作湿球温度t s的等温线与相对湿度100％的饱和线交于B点，然后过B点作ε＝4.19 t s的等湿球温度线，等湿球温度线与干球温度t的等温线相交于A，则A点即为所求空气的状态点。
由于湿球温度t s≤300C，热湿比ε＝4.19 t s的过程线与ε＝0的等焓线非常接近，所以在空调过程中用等焓线代替等湿球温度线。
在焓湿图上，作湿球温度t s的等温线与相对湿度100％的饱和线交于B 点，然后过B点作ε＝0的等焓线，等焓线与干球温度t的等温线相交于C点，则C点即为所求空气的状态点。
例题1：用干湿球温度计测得某一状态空气的干球温度t＝200C，湿球温度t s＝150C，试在焓湿图上确定空气状态点及空气的相对湿度、含湿量和焓。
解：
方法一：等湿球温度线法
在焓湿图上，作湿球温度t s＝150C的等温线与相对湿度100％的饱
和线交于B点，然后过B点作ε＝4.19t s＝4.19×15＝63的等湿球温度线，等湿球温度线与干球温度t＝200C的等温线相交于A，则A点即为所求空气的状态点。在B＝101325P a的焓湿图上查出：
空气的相对湿度为58.8％，含湿量为8.5g/k g干空气，焓＝41.8k J/k g 干空气。
方法二、等焓线法
在焓湿图上，作湿球温度t s＝150C的等温线与相对湿度100％的饱
和线交于B点，然后过B点作ε＝0的等焓线，等焓线与干球温度t＝200C的等温线相交于C点，则C点即为所求空气的状态点。在B＝101325P a的焓湿图上查出：空气的相对湿度为58.9％，含湿量为
8.52g/k g干空气，焓＝41.8k J/k g干空气。
例题2、已知B＝101325P a，干球温度t＝450C，湿球温度t s＝300C，试在焓湿图上确定该湿空气状态参数（h、d、φ）。
解：方法一：等湿球温度线法
在焓湿图上，作湿球温度t s＝300C的等温线与相对湿度100％的饱和线交于B点，然后过B点作ε＝4.19 t s＝4.19×30＝125.7的等湿球温度线，等湿球温度线与干球温度t＝450C的等温线相交于A，则A点即为所求空气的状态点。在B＝101325P a的焓湿图上查出：
空气的相对湿度为34％，含湿量为20.6g/k g干空气，焓＝98.6k J/k g干空气
在焓湿图上，作湿球温度t s＝300C的等温线与相对湿度100％的饱和线交于B点，然后过B点作ε＝0的等焓线，等焓线与干球温度t＝450C的等温线相交于C点，则C点即为所求空气的状态点。在B＝101325P a的焓湿图上查出：
空气的相对湿度为34.8％，含湿量为21.1g/k g干空气，焓＝100k J/k g 干空气。
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3、根据空气的干湿球温度在焓湿图上确定露点温度
结露：某一状态的未饱和空气，在含湿量不变的情况下，把该空气的温度下降到某一临界温度t l时，空气达到饱和，当温度进一步下降，空气中多余的水份凝结出来，形成露水。
露点温度：某一状态的空气在含湿量不变的情况下，冷却到饱和状态（φ＝100％）时所具有的温度。
露点温度是判断湿空气是否结露的依据，只要湿空气的温度大于或等于其露点温度，则不会出现结露现象。
在焓湿图上确定露点温度的方法：首先在焓湿图上确定空气的状态点A，查出其含湿量d，然后由A点沿等焓线d向下与φ＝100％线交于L 点，则L点对应的温度即为露点温度。
例题1：用干湿球温度计测得某一状态空气的干球温度t＝200C，湿球温度t s＝150C，试在焓湿图上确定空气状态点及露点温度。
解：在焓湿图上，作湿球温度t s＝150C的等温线与相对湿度100％的饱和线交于B点，然后过B点作ε＝0的等焓线，等焓线与干球温度t＝200C的等温线相交于A点，则A点即为所求空气的状态点。在B＝101325P a的焓湿图上查出：
空气的相对湿度为58.9％，含湿量为8.52g/k g干空气，焓＝41.8k J/k g 干空气。
然后由A点沿等焓线d向下与φ＝100％线交于L点，则L点对应的温度即为露点温度。
例题2、已知B＝101325P a，干球温度t＝450C，湿球温度t s＝300C，试在焓湿图上确定该湿空气状态点及露点温度。
解：在焓湿图上，作湿球温度t s＝300C的等温线与相对湿度100％的饱和线交于B点，然后过B点作ε＝0的等焓线，等焓线与干球温度t＝450C的等温线相交于A点，则A点即为所求空气的状态点。在B＝101325P a的焓湿图上查出：
空气的相对湿度为34.8％，含湿量为21.1g/k g干空气，焓＝100k J/k g 干空气。
然后由A点沿等焓线d向下与φ＝100％线交于L点，则L点对应的温度即为露点温度。
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二、利用热湿比在焓湿图上确定空气的状态变化
例题：已知B＝101325P a，湿空气的初参数t A＝200C，φA＝60％，当加入10000k J/h的热量和2k g/h湿量后，温度t B＝280C，求湿空气的终状态。B`
解：
方法一：平行线法
在焓湿图上，根据湿空气的初参数t A＝200C，φA＝60％找到空气状
态点A。
求热湿比ε＝Δi/Δd()＝Q/W（）＝10000/2＝
5000k J/k g
过A点作与热湿比ε线的平行线，即为状态A的变化方向，此线与温
度t B＝280C的等温线的交点B，即为湿空气的终状态点。由B点查出：φB＝51%，d B＝12g/k g干空气，i B＝59k J/k g干空气。
方法二：辅助点法
在焓湿图上，根据湿空气的初参数t A＝200C，φA＝60％找到空气状态点A。
求热湿比ε＝Δi/Δd＝Q/W＝10000/2＝5000k J/k g
任取Δd＝4g/k g干空气＝0.004k g/k g干空气
则有Δi＝5000×0.004＝20k J/k g干空气
在焓湿图上，做出Δd＝4g/k g干空气等焓湿线和Δi＝20k J/k g干空气等焓线的交点C，C称为辅助点。点A与点C的连线与终态温度t B＝280C的等温线的交点B，则点B为所求的湿空气的终状态点。查得i B ＝59k J/k g干空气。
三、利用焓湿图确定两种不同状态空气混合后的状态
设有两种状态的空气混合，A状态的质量为G A，B状态的质量为G B，混合后的状态为C。根据混合定律，混合点C在焓湿图A B的连线上，所分成两段直线的长度之比与参与混合的两种空气质量成反比，即混合
点靠近质量大的空气状态的一端。
例题：某空调系统采用新风和部分室内回风混合处理后送入空调房间。已知大气压力B＝101325P a，回风量G A＝2000k g/h，回风状态t A ＝200C，φA＝60％。新风量G B＝500k g/h，回风状态t B＝350C，φB＝80％。试确定混合后空气的状态。
解：
1．在焓湿图上，根据已知状态参数找到状态点A和B，并以直线相连。
2．混合点C在A B上的位置应符合
3．将A B线段分成五等分，则C点应在接近A状态（质量重）的一等分处。
4．查焓湿图得t C＝23.10C，i C＝56k J/k g干空气，d C＝12.8g/k g干空气，φC＝73％。
二、焓湿图（I-H 图）的应用 湿度图中的任意点均代表某一确定的湿空气状态，只要依据任意两个独立参数，即可在I-H 图中定出状态点，由此可查得湿空气其它性质。 如图7-6，湿空气状态点为A 点，则各参数 分别为： （1）湿度H 由A 点沿等湿线向下与辅助水 平轴相交，可直接读出湿度值。 （2）水汽分压p v 由A 点沿等湿线向下与水 汽分压线相交于C 点，在右纵坐标上读出水汽分 压值。 （3）焓I 通过A 点沿等焓线与纵轴相交， 即可读出焓值。 （4）露点温度t d 由A 点沿等湿线向下与%100=?相交于B 点，由通过B 点的等t 线读出露点温度值。 （5）湿球温度t w （或绝热饱和温度t as ） 过A 点沿等焓线与%100=?相交于D 点，由通过D 点的等t 线读出湿球温度t w 即绝热饱和温度t as 值。 例7-3 在总压101.3kPa 时，用干、湿球温度计测得湿空气的干球温度为20℃，湿球温度为14℃。试在I-H 图中查取此湿空气的其它性质：（1）湿度H ；（2）水汽分压p v ；（3）相对湿度φ；（4）焓I ；（5）露 点t d 。 解：如附图所示，作t w =14℃的等温线与φ ＝100％线相交于D 点，再过D 点作等焓线与 t=20℃的等温线相交于A 点，则A 点即为该湿空 气的状态点，由此可读取其它参数。 （1）湿度H 由A 点沿等H 线向下与辅助 水平轴交点读数为H ＝0.0075kg/kg 干气。 （2）水汽分压p v 由A 点沿等H 线向下与水汽分压线相交于C 点，在右纵坐标上读图7-6 I-H 图的用法 H I 例7-3 附图
出水汽分压p v ＝1.2kPa 。 （3）相对湿度φ 由A 点所在的等φ线，读得相对湿度φ＝50％ （4）焓I 通过A 点沿等焓线与纵轴相交，读出焓值I =39kJ/kg 干气。 （5）露点t d 由A 点沿等湿线向下与%100=?相交于B 点，由通过B 点的等t 线读出露点温度t d =10℃。 从图中可明显看出不饱和湿空气的干球温度、湿球温度及露点温度的大小关系。
中乾汇泰企业培训例题习题（二） 【例题1】某空调房间冷负荷Q =3.6KW,湿负荷W =0.3g/s ，室内空气状态参数为：t N =22±1℃，j N =55±5%,当地大气压为101325Pa, 房间体积150 m 3 。 求：送风状态、送风量和除湿量。 解：(1)求热湿比ε= = (2)在焓湿图上确定室内空气状态点N ,通过该点画出ε=12600的过程线。 依据±1℃温度偏差查表1取送风温差为 ℃，则送风温度22-8=14℃。从而得出：h 0=36KJ/kg h N =46 KJ/kg d O =8.6g/kg d N =9.3g/kg (3)计算送风量 按消除余热： kg/s 按消除余湿： kg/s 则L =0.33/1.2×3600=990m 3 /h 换气次数n =990/150(次/h) =6.6次/h ，符合要求。 除湿量： 舒适性空调送风温差与换气次数 表1 室内允许波动范围 送风温差（℃） 换气次数（次/h ） ±0.1～0.2℃ 2～3 150～20 ±0.5℃ 3～6 >8 ±1.0℃ 6～10 ≥5 >±1.0℃ 人工冷源：≤15 ≥5 天然冷源：可能的最大值 ≥5 二、两个不同状态空气混合过程的计算 混合气体模型： 空气A ：质量流量q A (Kg/s)，状态为（h A ， W Q 1200010 3.06 .33 =?-80=?t 33.036 466 .30=-=-=i i Q G N 33 .05 .83.93 .00=-=-=d d W G N h kg h g h g s g do d G M N /83.0/6.831)/(3600231.0)/(231.0)6.83.9(33.0)(==?==-?=-?=
https://www.doczj.com/doc/cd15761941.html,/zykt/2/2.1.html 第2章湿空气的状态与焓湿图的应用 第一课：湿空气 §2.1湿空气的组成和状态参数 一、湿空气的组成 湿空气=干空气+水蒸气+污染物 1．干空气：N2—78.09% O2—20.95% C O2—0.03%看成理想气体 N e—气体常数：R g=287J/k g.k H e—0.93% A r— 2．水蒸气—看成理想气体，气体常数—461J/k g.k 3．污染物 从空气调节的角度：湿空气＝干空气＋水蒸气（干空气成分基本不变，水蒸气变化大） 二、湿空气的状态参数 1．压力P（单位：帕，P a） （1）大气压力： 定义：地球表面的空气层在单位面积上所形成的压力称为大气压力； 特点：不是一个定值，随海拔高度变化而变化，随季节天气变化而变
化。 一个标准大气压为1a t m＝101325P a＝1.01325b a r 当地大气压＝干空气分压力＋水蒸气分压力（B＝P g+P q） 其中水蒸气分压力（P q） 定义：湿空气中，水蒸汽单独占有湿空气的容积，并具有与湿空气相同的温度时，所产生的压力称为水蒸气分压力。 湿空气可看成理想的混合气体，湿空气的压力等于干空气的分压力与水蒸气的分压力之和： P（B）=P g+P q 湿空气中水蒸气含量越多，则水蒸气的分压力越大。 2．温度t（单位：摄氏温标0C） t（℃）以水的冰点温度为起点0℃，水的沸点100℃为定点。 3．湿空气的密度ρ 定义：单位容积空气所具有的质量，即（k g/m3) 计算式： 结论：①湿空气比干空气轻。 ②阴凉天大气压力比晴天低。 ③夏天比冬天大气压力低。 标准状态下，干空气密度 ρ干=1.205k g/m3，湿空气密度略小于干空气密度。 工程上取ρ湿=1.2k g/m3 4．含湿量d（单位：g/k g干空气）： 定义：对应于1千克干空气的湿空气所含有的水蒸气量。 d＝622g/k g干空气 在一定范围内，空气中的含湿量随着水蒸气分压力的增加而增加，但是，在一定的温度下，湿空气所能够容纳的水蒸气量有一个限度，即空气所达到饱和状态，成为饱和空气。相应具有饱和水蒸气分压力和饱和含湿量。
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 + iq T = Tg = Tq, V = Vg = Vq p 、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。 水蒸汽分压力和饱和水蒸汽分压力（pq ，pqb ）：根据道尔顿定律，理想的混合气体的总压力等于组成该混合气体的各种气体的分压力之和， 参与组 g g g g g T R m V p =q q q q q T R m V p =
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ρ ρ＝ρg＋ρq＝P g/RT＋P q /RT ＝0.003484B/T-0.00134P q /T 一般取ρ =1.2Kg/m3 3、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。 i＝1.01t+(2500+1.84t)d/1000 (KJ/Kga) 以上各式构成了湿空气特性的主要方程组,应牢固掌握。 第二节湿空气的焓湿图 在空气调节中，经常需要确定湿空气的状态及其变化过程。 确定方法有：按公式计算；查表；查焓湿图。 焓湿图的作用有：简化计算；直观描述湿空气状态变化过程。 湿空气的状态参数中，t，B，d为独立变量，其他为演变参数。 常用的湿空气性质图是以i与d为坐标的焓湿图，i为纵坐标，d为横坐标，坐标夹角大于135度。 在一定的大气压力下，在选定的坐标比例尺和坐标网格的基础上，绘制出等
湿空气的焓湿图应用 关键词湿空气的焓湿图应用空气状态参数 焓湿图在空气调节中应用很广，现简单归纳起来有下列五个方面。只能以抛砖引玉之作用，望读者能在应用时却一反三。 （一）确定空气的状态参数 若已知空气状态参数（t、φ、i、d）中任意两个独立参数，即可确定空气的状态点和其他参数。 例，已知t=20 ℃, φ=55%,可确定状态点A，同时过A点可知i=40.6kj/kg.干，d=8.0g/kg.干,Pg=1300.7Pa （二）确定空气的露点温度（机械露点温度） 在焓湿图上，A状态湿空气的露点温度即由A沿等d线向下与φ=100%线交点的温度；在空调，机械露点温度由A沿等d线向下与φ=90%~95%线交点的温度；与显然当A状态湿空气被冷却时（或与某冷表面接触时）只要湿空气大于或等于其露点温度（机械露点温度），则不会出现结露现象。因此湿空气的露点温度也是判断是否结露的判据。 例，已知t=20 ℃, φ=60%，确定状态点A及其露点温度，由图得tl=12.8 ℃。 （三）利用干湿球温度确定空气状态 例，已知t=35℃, ts=24℃,确定空气状态点A的其他参数。 确定状态点A后，过A求得φ=41%, i=72kj/kg.干， d=14.2g/kg干,Pg=2281.88Pa。
（四）确定两种不同状态的混合参数（重点） 空气调节中通常有回风和新风，混合后送入蒸发器或表冷器进行处理，因此应确定混合后的状态参数。 根据混合前后质量守恒和能量守恒的原理，可以证明，若有两种不同状态的空气A与B，其质量发别为GA与GB，则可写出： ic=GAiA+GBiB/(GA+GB)，dc=GAdA+GBdB/(GA+GB) 混合的的状态C在混合前两个状态占A和B的连线上，且参与混合的两种空气的质量比GA/GB与C占分割两状态线线的线段长度AC和CB成反比，即GA/GB=CB/AC。 这表明混合后状态点Ｃ的位置位于按近空气质量较大的一端。 例；已知GA=2000kg/h，tA=20°c ，φA=60%,GB=500kg/h，tB=35°c ，φB=80%,求混合后空气状态（B=101325Pa） 1、根据t、φ作出状态点A、B，并以直线相连， 2、混合点C在直线上的位置符合：CB/AC=GA/GB=2000/500=4/1 3、将AB线段分成五等分，则C点应在接近接近A状态的一等分处。查图得 tc=23.1°c ，Ψc=73%，ic=56kj/kg，dc=12.8g/kg。 4、用计算法验证：iA=42.54kj/kg，dA=8.8g/kg。iB=109.44kj/kg，dB=29g/kg。代得 ic=GAiA+GBiB/GA+GB=56kj/kg dc=GAdA+GBdB/GA+GB=12.8g/kg （五）表示空气状态的变化过程 这是焓湿图非常重要的应用。利用热湿比线ε=1000Δi/Δd,可以在焓湿图上明确的表示出湿空气的变化情况，在这就不在列出，使用也简单，但非常实用。 空气状态几个典型过程这里不在这里列出，请查阅后面相关章节。
二、湿空气的焓湿图（I-H 图）及其应用 1．I-H 图的构成 图10-3是在总压力p ＝100kPa 下，绘制的I-H 图。此图纵轴表示湿空气的焓值I ，横轴表示湿空气的湿度H 。图中共有五种线，分述如下。 （1）等焓（I ）线 平衡于横轴（斜轴）的一系列线，每条直线上任何点都具有相同的焓值。 （2）等湿度（H ）线 为一系列平行于纵轴的垂直线，每条线上任何一点都具有相同的湿含量。 （3）等干球温度（t ）线 即等温线 将式（10-12）写成 H t t I )249088.1(01.1++= 当t 为定值，I 与H 成直线关系。任意规定t 值，按此式计算I 与H 的对应关系，标绘在图上，即为一条等温线。同一条直线上的每一点具有相同的温度数值。 因直线斜率（1.88t +2490）随温度t 的升高而增大，所以等温线互不平行。 （4）等相对湿度（?）线 由式（10-4）、式（10-6）可得：饱 饱p p p H ??-=622.0 等相对湿度（?）线就是用上式绘制的一组曲线。 ?=100%时称为饱和空气线，此时的空气被水汽所饱和。 （5）水蒸汽分压（水p ）线 由式（10－4）可得 H pH p +=622.0水 它是在总压p ＝101.325kPa 时，空气中水汽分压水p 与湿度H 之间的关系曲线。 2．I-H 图的应用 利用I-H 图可方便的确定湿空气的性质。首先，须确定湿空气的状态点，然后由I-H 图中读出各项参数。假设已知湿空气的状态点A 的位置，如图10-4所示。
p、露t 可直接读出通过A点的四条参数线的数值。可由H值读出与其相关的参数水的数值，由I值读出与其相关的参数湿t≈绝t的数值。 通常根据下述条件之一来确定湿空气的状态点，已知条件是： （1）湿空气的温度t和湿球温度湿t，状态点的确定见图9-5（a）。 （2）湿空气的温度t和露点温度露t，状态点的确定见图9-5（b）。 （3）湿空气的温度t和相对湿度 ，状态点的确定见图9-5（c）。 【例题9－2】课堂练习：习题10-3 小结：湿空气的性质及湿度图的应用。 作业：习题10-4
超详细的焓湿图的应用
第2章湿空气的状态与焓湿图的应用 第一课：湿空气 §2.1湿空气的组成和状态参数 一、湿空气的组成 湿空气=干空气+水蒸气+污染物 1．干空气： N2—78.09% O2—20.95% CO2—0.03% 看成理想气体 Ne—气体常数：Rg=287J/kg.k He—0.93% Ar— 2．水蒸气—看成理想气体，气体常数—461 J/kg.k 3．污染物 从空气调节的角度：湿空气＝干空气＋
水蒸气（干空气成分基本不变，水蒸气变化大） 二、湿空气的状态参数 1．压力P（单位：帕，Pa） （1）大气压力： 定义：地球表面的空气层在单位面积上所形成的压力称为大气压力； 特点：不是一个定值，随海拔高度变化而变化，随季节天气变化而变化。 一个标准大气压为1atm＝101325Pa＝1.01325bar 当地大气压＝干空气分压力＋水蒸气分压力（B＝Pg +Pq） 其中水蒸气分压力（Pq） 定义：湿空气中，水蒸汽单独占有湿空气的容积，并具有与湿空气相同的温度时，所产生的压力称为水蒸气分压力。 湿空气可看成理想的混合气体，湿空气的压力等于干空气的分压力与水蒸气的 分压力之和： P（B）=Pg+Pq
湿空气中水蒸气含量越多，则水蒸气的分压力越大。 2．温度t（单位：摄氏温标0C） t（℃）以水的冰点温度为起点0℃，水的沸点100℃为定点。 3．湿空气的密度ρ 定义：单位容积空气所具有的质量，即（kg/m3) 计算式： 结论：①湿空气比干空气轻。 ②阴凉天大气压力比晴天低。 ③夏天比冬天大气压力低。 标准状态下，干空气密度 ρ干=1.205kg/m3，湿空气密度略小于干空气密度。 工程上取ρ湿=1.2kg/m3 4．含湿量d（单位：g/kg干空气）：定义：对应于1千克干空气的湿空气所