第一章湿空气的物理性质及其焓湿图
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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ρ
ρ=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%
第二章 湿空气的状态参数与焓湿图的应用
在空调工程中,研究与改造的对象是空气环境,所使用的媒介物往往也是空气。因而,首先需要对空气的物理性质有所了解。在这一章里,讨论下述四个问题:(1)空气的组成和物理性质;(2)空气的状态参数;(3)焓湿图的绘制和应用;(4)几种典型的空气处理过程在焓湿图中的应用。
第一节 湿空气的状态参数
一、湿空气的组成
在空调工程中,我们把空气看作是由干空气和水蒸气两部分所组成的混和物。为什么要这样来划分呢?这是因为,在正常情况下,大气中干空气的组成比例基本上是不变的,如表2-1所示。虽然在某些局部范围内,可能因为某些因素(如人的呼吸作用使氧气减少,二氧化碳的含量增加,或在生产过程中,产生了某些有害气体污染了空气),使空气的组成比例有所改变。但这种改变可以认为对干空气的热工特性影响很小。这样,在研究空气的物理性质时,可以把干空气作为一个整体来看待,以便分析讨论。
表2-1 空气的主要组成成分
主要组成成分 分子量 体积百分比(﹪)
氮
氧
氩
二氧化碳 28.016
32.000
39.944
44.010 78.084
20.946
0.934
0.033
相对来说,湿空气中的水蒸气的数量很少,它来源于地球上的海洋、江河、湖泊表面水分的蒸发,各种生物的代谢过程,以及生产工艺过程。在湿空气中,水蒸气所占的百分比是不固定的,常常随着海拔、地区、季节、气候、湿源等各种条件的变化而变化。虽然湿空气中水蒸气的含量少,但它的变化对人们的影响却很大。例如,在南方多雨地区,空气就比较潮湿,湿衣服就不容易干。夏天,会感到身上的汗老不干,很不舒服。而在北方的兰州,乌鲁木齐等地区,由于空气干燥,在同样的温度下,就要舒适的多。空气中水蒸气的多少,除了对人们的日常生活有影响外,对工业生产也十分重要。例如,在纺织车间,相对湿度小时,纱线变粗变脆,容易产生飞花和断头。可是空气太潮湿也不行,纱线会粘结,不好加工。
1 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
2 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=Pg+Pq (Pa)
2、湿空气的密度
=g+q=Pg/RT+Pq /RT
=0.003484B/T-0.00134Pq /T
一般取 =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=q/g=0.622Pq /Pg=0.622Pq /(B-Pq) (Kg/Kga)
4、相对湿度
1 全空气系统与空气-水系统
1 全空气系统与空气-水系统的分类
1.1 全空气系统
全空气系统:是指空调房间内的负荷全部由经处理过的空气来负担的空调系统。
在全空气空调系统中,空气的冷却、去湿处理完全集中于空调机房内的空气处理机组来完成;空气的加热可在空调机房内完成,也可在各房间内完成。
1.特点
风道与机房占空间大,设备集中易于管理。
2.类型
根据不同特征可进行如下分类:
⑴按送风参数的数量(风道数)
①单参数系统
提供一种送风参数(温、湿度) 的空气,供一个房间或多个区域应用。夏季供冷,冬季供热。也称单风道系统。
特点:对要求不同负荷变化功率不同的多区系统,不易精确调节;设备简单,初投资少。
②双参数系统
提供两种不同参数(温、湿度)的空气,供多个区或房间应用。
双风管系统:分别送出两种不同参数的空气,在各个房间按一定比例混合后送入室内。
多区系统:在机房内根据各区的要求按一定比例将两种不同参数的空气混合后,再由风管送到各个区域或房间。
特点:调节容易,冷热混合损失大,系统复杂,占建筑空间大,初投资大,运行费用高。欧美使用,我国基本没有发展此种系统。
⑵按送风量是否恒定
①定风量系统CAV(Constant Air Volumn)
送风量岸最大负荷确定,送风状态按负荷最大房间确定,靠调节再热量控制房间送风参数。
特点:部分负荷时风机与再热能耗大;风量分布控制简单。
②变风量系统VAV(Variabl Air Volumn)
送风量根据室内负荷的变化的而变化。
特点:节能,经济合理。气流组织、新风量的保证、系统静压控制等方面还存在问题。 2 ⑶按所使用空气的来源
①全新风系统(又称直流系统)
全部采用室外新鲜空气(新风)的系统。新风经处理后送入室内,消除室内的冷、热负荷后,再排到室外。