濕空氣焓濕圖及應用

罗克敌 2024-04-26 20:24 10次浏览 0 条评论 taohigo.com

濕空氣的物理性質

01濕空氣

濕空氣是指含有水蒸氣的空氣，完全不含水蒸氣的空氣成為幹空氣。濕空氣是幹空氣和水蒸氣的混合物。空氣環境內的空氣成分和人們平時說的“空氣”，實際是幹空氣加水蒸氣，即濕空氣。

02濕空氣物理性質和狀態參數

由於空氣和水蒸汽所組成的濕空氣也應遵循理想氣體的變化規律，所以適用理想氣體狀態方程：

1、大氣壓力

定義：地球表面單位面積上所受的空氣層的壓力稱為大氣壓力，用B表示。大氣壓力不是一個定值，它隨著各地海拔高度的不同而不同，還隨季節、氣候的變化而略有不同。

2、水蒸氣分壓力

定義：指水蒸氣獨占濕空氣的容積，並具有與濕空氣相同的溫度時所產生的壓力，用Pq表示。幹空氣分壓力用Pg表示。由道爾頓分壓定律可知：

水蒸汽分壓力大小直接反映瞭水蒸汽含量的多少。

3、含濕量

定義：指對應於一千克幹空氣的濕空氣中所含有的水蒸氣量，用d表示。

4、相對濕度

定義：濕空氣的水蒸氣壓力與同溫度下飽和濕空氣的水蒸氣壓力之比。

濕空氣的相對濕度與含濕量之間的關系可導出

相對濕度

越小，則空氣飽和程度越小，空氣越幹燥，吸收水蒸氣能力越強；相對濕度

越大，則空氣飽和程度越大，空氣越濕潤，吸收水蒸氣能力越弱。相對濕度

為100%的濕空氣為飽和空氣。

相對濕度和含濕量都是表示空氣濕度的參數，但意義不同：相對濕度能表示空氣接近飽和的程度，卻不能表示水蒸氣的含量多少，而含濕量能表示水蒸氣含量多少，卻不能表示空氣接近飽和的程度。

5、濕空氣的焓

空調工程需要采取各種方法對濕空氣進行處理，濕空氣的狀態經常變化，在空氣處理過程中經常需要確定狀態變化過程中熱量的變化。空調工程中濕空氣的狀態變化屬於定壓過程。能夠用空氣狀態前後的焓差來計算空氣熱量的變化。

濕空氣的焓是1 kg幹空氣的焓和d kg水蒸氣焓的總和，用h表示，單位為kJ/kg幹空氣。

從上式可知，當濕空氣的溫度和含濕量增大時，焓值也增大，濕空氣溫度和含濕量降低時，焓值也減少。

6、密度和比容

單位容積的空氣所具有的質量稱為空氣的密度

；單位質量的濕空氣所占有的容積稱為比容（比體積v）

濕空氣的密度＝幹空氣密度+水蒸氣密度

從上式可知，濕空氣的密度隨水蒸氣壓力的升高而降低，因此濕空氣比幹空氣輕。空氣溫度越高，空氣密度越小，大氣壓力也越低，因此同一地區夏季比冬季氣壓低。

7、濕球溫度

在定壓絕熱條件下，空氣與水直接接觸達到穩定熱濕平衡時的絕熱飽和溫度，也稱熱力學濕球溫度。濕空氣的相對濕度和含濕量通常采用幹濕球溫度計來測量。濕球溫度（ts）的定義是指某一狀態的空氣，同濕球溫度計的濕潤溫包接觸，發生絕熱熱濕交換，使其達到飽和狀態時的溫度。

在相對濕度不變的情況下，濕球溫度計紗佈上的水分蒸發可以認為是穩定，從而蒸發所需的熱量也是一定的。當空氣的相對濕度較小時，紗佈上的水分蒸發快，所需的熱量多，濕球水溫下降越多，因而幹、濕球溫差大；反之，幹、濕球溫差小。當相對濕度為100%時，紗佈上的水分就不再蒸發，幹、濕球溫度計讀書就相等。可見，在一定的空氣狀態下，幹、濕球溫差值反映瞭該狀態空氣的相對濕度的大小。

8、露點溫度

如果濕空氣中水蒸氣的含量保持一定，即分壓力不變而溫度逐漸降低，使其由原來的溫度t降低到tL，若對應於tL的Pq,b 值恰與Pq相等，則φ=Pq/Pq,b=100%，該未飽和空氣就變成瞭飽和空氣。這種在含濕量不變的條件下，使未飽和空氣溫度降低，達到飽和狀態的溫度tL叫做露點溫度。