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第六章 湿空气

第六章 湿空气. 一、空气调节的基础知识. 为什么 首先 要全面了解空气的性质. 空气调节的主要任务，就是在所处自然环境下，使被调节空间的空气保持一定的温度、湿度、流动速度以及洁净度、新鲜度。.

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第六章 湿空气

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Presentation Transcript

  1. 第六章 湿空气

  2. 一、空气调节的基础知识 • 为什么 首先 要全面了解空气的性质 空气调节的主要任务，就是在所处自然环境下，使被调节空间的空气保持一定的温度、湿度、流动速度以及洁净度、新鲜度。

  3. 空气中干空气的组成比例虽然基本不变，但在局部范围内，由于人类生活和生产活动或某些自然现象，都可能因某种气体的混入而影响到空气组成比例的改变。如大气中的二氧化碳含量（按容积）一般约占0.03%，而在人口稠密，工业集中的大城市，可能因某种气体的混入而影响到空气组成比例的改变。如大气中的二氧化碳含量（按容积）一般约占0.03%，而在人口稠密，工业集中的大城市，由于人的呼吸作用和工业废气的大量排放，二氧化碳的含量会显著增加，有时可达到此为止0.05%，甚至0.07%。当空气中的二氧化碳达到一定程度时，就会危害人体的健康。

  4. 本节主要介绍以下内容 • 湿空气的概念 • 湿空气的基本状态参数 • 湿空气的焓湿图 • 湿球温度 • 焓湿图的应用

  5. 1. 湿空气的概念 • 大气由一定量的干空气和一定量的水蒸气混合而成，我们称其为湿空气。 注 意 空气环境内的空气成分和人们平时说的“空气”，实际是干空气加水蒸气，即湿空气 。

  6. 1.干空气 干空气是湿空气的主要组成部分，它是由氮气、氧气、二氧化碳及其化稀有气体（如氩、氖等）按一定比例组成的混合物（见表1-1）。 表示1-1 干空气的组成成分

  7. 2．水蒸气 空气中水蒸气的含量是经常变化的，通常占空气质量比的千分之几到千分之二十几。自然界中的空气都或多或少地含有一些水蒸气，因此，自然界中的空气都是湿空气。绝对的干空气在自然界中是不存在的。在空调中所调节的空气为湿空气。

  8. 3．饱和空气 干空气具有吸收和容纳水蒸气的能力，并且在一定量的水蒸气。我们把在一定温度下水蒸气的含量达到最大值时的空气，称为饱和空气。此时所对应的温度为空气的饱和温度。如果降低空气的饱和温度空气中的水蒸气含量也会随之降低，并且多余的水蒸气会冷凝成液体。自然界中的结露现象就是这个道理。根据这一道理，可以利用制冷装置对空气 进行去湿处理。因此，我们把一定大气压下，湿空气的含湿量d不变的情况下，冷却到相对湿度φ=100%时所对应的温度称为露点温度，并用符号tL表示。若再继续降温，就会有多余的水蒸气析出，出现结露。

  9. 或 2. 湿空气的基本状态参数 由于空气和水蒸汽所组成的湿空气也应遵循理想气体的变化规律 ，所以适用以下公式 压 力 密 度 含 湿 量 相 对 湿 度 焓 露 点 温 度 基本参数 对于干空气 Rg=287J/kg.K 对于水蒸气 Rq=461J/kg.K

  10. 1. 压力 单位面积上所受到的垂直作用力称为压力。气体对器壁所产生的压力又称气体压强。它是由大量的气体分子频繁地碰撞器壁产生的。 所谓大气压力就是指地球表面的空气层在单位面积上所形成的压力。常用的压力单位有三种：工程制单位（非法定计量单位），ｋｇｆ／ｃｍ２；国际制单位，Ｐａ或ＭＰａ；液柱高单位（非法定计量单位），毫米汞柱高，ｍｍＨｇ或毫米水柱高，ｍｍＨ２Ｏ．

  11. 1标准大气压（atm）=1013.25mbar=760mmHg 1标准大气压（atm）=10332.3kgf/m2 1工程大气压（at）=1kgf/cm2=98066.5Pa735.6mmHg

  12. 或 压力 根据道尔顿定律，混合气体的总压力等于组成气体分压力之和， 由道尔顿定律分压定律 湿空气的总压力为p 从气体分子运动论的观点来看 水蒸汽分压力大小直接反映了水蒸汽含量的多少

  13. 大气是由干空气和水蒸气组成的混合气体，因此大气压力Pg应该为干空气分压力Pg与水蒸气分压力Pq之和，即大气是由干空气和水蒸气组成的混合气体，因此大气压力Pg应该为干空气分压力Pg与水蒸气分压力Pq之和，即 Pg=Pg+Pq (1-6) 空气中水蒸气含量越多，其分压力也越大，所以水蒸气分压力是反映空气所含水蒸气量的一个指标，也是空调技术中经常用到的一个参数．

  14. 密度 湿空气的密度＝干空气密度 +水蒸气密度 单位容积的湿空气所具有的质量，称为密度

  15. 空气的比容是指单位质量的空气所占容积，用符号v表示，单位是m3/kg。空气的比容是指单位质量的空气所占容积，用符号v表示，单位是m3/kg。 从数量关系上来说，比容和密度两者互为倒数。由于湿空气是干空气和水蒸气的混合气体，两者均匀混合并占有相同的容积，因此，湿空气的密度等于干空气的密度和水蒸气的密度之和。

  16. 当大气压力B一定时，水汽分压力 只取决于含湿量d 含湿量 在湿空气中与lkg干空气同时并存的水蒸汽量称为含湿量 由Vg=Vq=V Tg=Tq=T，以及Rg=287 J／(kg·K) Rq＝46l J／(kg·K)

  17. 相对湿度 湿空气的水蒸汽压力与同温度下饱和湿空气的水蒸气压力之比 湿空气的相对湿度与含湿量之间的关系可导出

  18. 水蒸汽的焓 干空气的焓 = = + i C t 2500 C t . . q p g p g 或 焓 + （1+d）千克湿空气的焓为

  19. 露点温度 温度下降到使得空气的d值等于表中某一饱和含湿量 值时，这 个所对应的温度称为该未饱和空气的露点温度 。 换言之，露点温度就是当湿空气下降到一定温度，有凝结水出现时的温度 出现结露现象 无结露现象

  20. 3. 湿空气的焓湿图 湿空气的焓湿图是在不同的大气压力B下，纵坐标是其焓值，横坐标是含湿量值 。

  21. 6000 5000 3000 2000 1000 0 -2000 焓湿图组成 0 10 20 30 d 1. 等湿线 等焓线 2. 等温线 3. 等相对湿度线 4. 水蒸汽分压力线 5. 热湿比线

  22. dA dB B iB A iA 空气状态变化在i-d图上的表示

  23. B` B A 用线确定空气终状态

  24. 4. 湿球温度 • 湿球温度的概念在空气调节中 至关重要 理论上 湿球温度是在定压绝热条件下，空气与水直线接触达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度，也称热力学湿球温度。

  25. 5. 焓湿图的应用 • 湿空气的焓湿图不仅能表示其状态和各状态参数，同时还能表示湿空气状态的变化过程，并能方便地求得两种或多种湿空气的混合状态。 湿空气的加热过程 湿空气状态变化过程 湿空气的冷却过程 等焓加湿过程 等焓减湿过程

  26. B A 湿空气的加热过程 A  B D Ⅱ Ⅰ 湿空气的冷却过程 F Ⅲ A  C 等焓加湿过程 Ⅳ E A  E C 等焓减湿过程 G A  D 等温加湿过程AF 多变过程 冷却干燥过程A G 变化过程的特征表

  27. i-d图中不同象限内湿空气状态变化过程的特征 过程图

  28. B C A 不同状态空气的混合态在i-d图上的确定 dA dC dB iB B iC C iA A 两种状态的空气混合规律

  29. ic B 100% id tD D C A 过饱和区空气状态变化过程图

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