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9.2 湿空气性质及湿度图

9.2 湿空气性质及湿度图. 湿空气 ：含有湿分的空气，是常用的干燥介质， 且一般情况下可视为理想气体。. 9.2.1 湿空气的状态参数. 干燥过程中，干空气的质量不变，故干燥计算以单位质量干空气为基准（干基）。. （ 1 ）湿度 H （湿含量或绝对湿度 ）. 湿空气中水蒸气质量和干空气质量之比 。. kg 水 /kg 干 空气. 视为理想气体，则：. 饱和湿度 H s : 湿空气中水蒸气分压等于该温度下水的饱和蒸汽压。. （ 2 ）相对湿度 . 相对湿度表明湿空气的不饱和度，反映湿空气吸收水汽的能力 。.

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Presentation Transcript

  1. 9.2 湿空气性质及湿度图 湿空气：含有湿分的空气，是常用的干燥介质， 且一般情况下可视为理想气体。 9.2.1 湿空气的状态参数 干燥过程中，干空气的质量不变，故干燥计算以单位质量干空气为基准（干基）。 （1）湿度H（湿含量或绝对湿度 ） 湿空气中水蒸气质量和干空气质量之比 。 kg水/kg干 空气

  2. 视为理想气体，则： 饱和湿度Hs: 湿空气中水蒸气分压等于该温度下水的饱和蒸汽压。 （2）相对湿度 相对湿度表明湿空气的不饱和度，反映湿空气吸收水汽的能力。 H = f (  , t )

  3. （3） 湿比体积H (m3/kg干空气) 在p=101.3 kN/m2时 （4） 湿比热容 cH （ kJ/kg干空气C） ca： 干空气比热容，约1.01 kJ/kg干空气·C； cv： 水蒸汽比热容，约1.88kJ/kg干空气·C。

  4. （5） 湿比焓I ( kJ/kg干空气) 基准: 0C干空气、 0C时液态水的焓为零。 r0：0C时水蒸气汽化热，2490 kJ/kg （6） 绝热饱和温度tas ① 绝热饱和过程:系统与外界绝热，不饱和气体与液体长时间接触，传热传质达平衡态时，则：

  5. 空气 tas、Has t、H 空气 补充水 绝热饱和塔示意图 稳态下，以单位质量的干空气为基准， 对全塔作热量衡算得： ② 绝热饱和温度是状态函数 ③ 绝热饱和过程可当作等焓处理 即空气的入口焓近似等于空气的出口焓。

  6. （7） 干、湿球温度 补充液，温度 tw 空气 湿度 H 温度 t 湿球温度计的原理 ① 干球温度与湿球温度 干球温度：普通温度计测出的空气温度； 湿球温度：湿球温度计 。 气流吹过——湿份气化——表面降温——热量传递 稳态时， 空气传入的显热等于水的汽化潜热。 注意：湿球温度不是状态函数 。

  7. ② 应用 近似为常数（=0.96~1.005），数值上等于相同条件下的绝热饱和温度，故可以用其确应空气状态。 说明：测量湿球温度时，空气速度一般需大于5 m/s，使测量 较为精确。 （8） 露点td 保持空气的H不变，降低温度，使其达到饱和状态时的温度。 pd：为露点td时饱和蒸汽压，既该空气在初始状态下的水蒸气分压pv。

  8. 9.2.2 湿球温度和绝热饱和温度之间的关系 相同点：tas、tw与t和H有关： 其中 即 则 表明：对于空气和水系统，两者在数值上近似相等。 不同点：tas、tw本质上截然不同。

  9. （1） tas由相平衡得出的，是空气的热力学性质；tw则取决于气液间的动力学因素— 传递速率。 （2）tas是大量水与空气接触，最终达到两相平衡时的温度，过程中气体的温度和湿度都是变化的； tw是少量水和大量的空气的连续气流接触，传热传质达到稳态时的温度，过程中气体的温度和湿度近似不变。 （3）绝热饱和过程中，气、液间的传递推动力由大变小，最终趋于零；测量湿球温度时，稳定后的气、液间的传递推动力不变。 湿空气的四个温度t、tw、tas、 td可用来确定空气状态。对于一定状态的空气，它们之间的关系是： 不饱和空气： t > tas = tw > td 饱和空气： t = tas = tw =td

  10. 9.2.3 湿空气的湿度图 根据相律，当压力一定时，双组分、单相的湿空气自由度为2。 湿度图：t-H图 和 I-H图 （1）湿空气的湿度图（t-H图，一定总压下） 　①　等温度线 （坐标轴X）； ②　等湿度线 （坐标轴Y）； ③　等相对湿度线 ； 固定φ，则可确定t，H的关系 ④ 绝热饱和线（等湿球温度线）；

  11. ⑤　湿比热线； ⑥ 比容线； 干比容线 饱和湿比容线 ⑦ 汽化潜热-温度线 。

  12. 湿比热容/kJ.(kgH2O.℃)-1 1.05 1.15 1.25 1. 35 1.00 1.10 1.20 1.30 0.16 1.35 2490 H 0.12 湿比体积对温度 H=0.14 0.10 2460 0.14 1.25 1.35 0.08 汽化潜热对湿度 湿比热容对温度 0.06 0.04 0.12 2430 1.15 0.02 0.00 0.10 2400 1.05 湿度/kg.(kg干空气)-1 2370 0.08 0.95 汽化潜热/kJ.(kgH2O)-1 饱和比体积对温度 0.06 2340 0.85 绝热饱和线 0.05 2310 0.04 0.75 0.03 2280 0.02 0.01 湿比体积/m3.(kg干空气)-1 2250 0 30 90 10 40 50 80 100 120 20 60 70 110 温度/℃ 湿空气的湿度-温度图

  13. cH cH υH υHs- t φ- t H=0.016kg/kg φ=0.6 cH-H υH- t υa - t υH D B H=0.016kg/kg干空气 C A td t t （2） 湿度图的应用 ①　求湿空气的性质参数

  14. H H φ=1 φ=1 B A B A t1 t2 t1 td t2 t t 加热 冷却 ②　湿空气状态变化过程的图示

  15. H φ=1 H φ=1 B B’ H2 S Has H3 B A H B’’ H1 A t1 t3 t2 tas t t t 绝热饱和、非绝热增湿过程 不同温度、湿度的气流的混合过程

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