热力学幻灯片第8章上.ppt

1,第八章 湿空气,2,第一节 湿空气的性质,湿空气干空气水蒸气 水蒸气含量小，但有相变，影响大,二、湿空气的性质：,一、空气的组成：,3,2、干空气与水蒸汽的分压（空气的压力）,空气的压力就是大气压力:,4,湿空气中的水分含量虽然较少，但它与干空气却有很大不同，湿空气中水蒸汽的含量及相态都可能发生变化，大气中发生的雨、雪、雾、露、雹等自然现象都是由于湿空气中水蒸汽的相态变化所致。所以在通风、空调、干燥等工程中，不能忽视空气中的水蒸汽。,水蒸气分压力的大小是反映空气中水蒸汽数量的一个参数,5,三、饱和空气与未饱和空气：,饱和空气：当空气中的水蒸汽含量超过某一限度时（在一定的温度下，湿空气所含的水蒸汽量有一个最大限度），便有部分水蒸汽凝结而从空气中析出。这种水蒸气含量达到最大值时的空气称作饱和空气。,饱和空气=干空气+干饱和水蒸汽,未饱和空气=干空气+过热水蒸汽,6,饱和时：水蒸汽的分压力称为饱和水蒸汽分压力Ps（饱和蒸汽压）。它就是同温度时水的饱和压力。25摄氏度时对应的是0.0317bar。饱和蒸汽压Ps和饱和温度Ts是一一对应的。,7,四、空气的湿度：,湿空气中所含水蒸汽的量称为空气的湿度，有三种表示方法：,1、绝对湿度：,单位体积湿空气中含有的水蒸汽质量称为绝对湿度,8,在一定温度下饱和空气的绝对湿度达到最大值，称为饱和湿度s,空气中的绝对湿度只能说明在某一温度下，1m3湿空气中所含水蒸汽的实际质量，不能准确说明空气的干湿程度，如是否达到饱和，不能反映吸湿和干燥能力的大小。,9,2、相对湿度：,空气中实际水蒸汽含量与同一温度下饱和空气所能含水蒸汽量的比值,10,说明：（1）在同一温度下，Pv越大，说明水蒸汽含量越多，愈接近饱和，则空气愈潮湿，吸湿能力越小。相反，若Pv越小，说明水蒸汽含量越小，则空气愈干燥，吸湿能力越强。,（2）空气能够容纳水蒸汽的多少与Ps有关，即和温度有关。一定量的空气温度越高，Ps越大，能够容纳水蒸汽量越多（水蒸汽分压力越大）。,0时：绝干空气 100时：饱和空气，没吸湿能力,11,在含有1 kg干空气的湿空气中所含有的水蒸汽质量称为湿空气的含湿量,3、含湿量（湿含量）以1 kg干空气为计算基准,只有干空气的质量不会随着湿空气的温度和湿度而改变,12,五、湿空气的温度 1、干球温度,当B一定时，d和Pv相互不独立。d是温度T和相对湿度的函数。三种湿度之间可以相互转换。,2、湿球温度ts（绝热饱和温度）,干球温度是湿空气的实际温度,在玻璃液体温度计（水银温度计）的温包上裹上湿纱布，纱布的一端浸入水中，在平衡状态下该温度计所指示的温度称为空气的湿球温度。,13,3、露点td,在一定的大气压力下，未饱和的湿空气在湿含量不变的条件下，冷却到饱和状态时的温度称为露点温度。,当湿空气被冷却时(或与某冷表面接触时)，只要湿空气温度大于或等于其露点温度，则不会出现结露现象。,它是水蒸气分压力所对应的饱和温度,14,六、比容和密度：,湿空气的密度,15,七、湿空气的热含量（焓）,湿空气的热含量是指1kg绝干空气的焓和0.001d（kg/kg干）水蒸汽的焓的总和，称为（1+0.001d）kg湿空气的焓,在空气调节中，空气的压力变化很小，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吸或放热量。,KJ/Kg（a）,对干空气取0的干空气焓为零对水蒸汽取0的水的焓为零,16,水蒸汽：焓是状态参数，它的变化与途径无关。假定水在 0下汽化，然后蒸汽从0加热到t，取水蒸汽的定压平均质量比热Cpm1.85KJ/(kgk)。则：,温度为t的干空气焓值为,KJ/Kg（a）,KJ/Kg（水）,KJ/Kg（a）,17,第二节 湿空气的焓-湿图,湿空气的主要参数有温度（t）、含湿量（d）、大气压力（B）、相对湿度（）、焓（h）、干空气压力（Pa）及密度（a）等。其中温度（t）、含湿量（d）和大气压力（B）为基本参数，它们决定了空气的状态。,一 座标选择（等焓线的绘制）：,焓湿图是以1kg干空气为基准，并在一定的大气压力B下，取焓h与湿含量d为坐标而绘制的。,在焓-湿图中，有下列七种线：,18,等热含量线：一簇平行于斜轴的直线,二、等湿含量线：一簇平行于纵轴的直线。,19,三、等温（干球温度）线：是一簇从左到右向上倾斜、几乎相平行的直线。,六、等湿球温度线：基本与等焓线相重合。,四、等相对湿度线：一簇向上微凸的曲线。,五、水蒸气分压线：,七、热湿比线：,20,第三节 焓-湿图的应用,一、确定状态点、查取状态参数：例1、已知：t20，60，B=101325Pa，求h？d？Pv？,例2 已知t26，60,B=101325Pa，求：td？,解：找到t 26的等温线与 60的交点A点，从A点作垂直线与=100%的饱和线交于l点，l点所对应的温度17.7度，就是露点.,解：找到t20 和60的交点A，过A点沿h线找出h42.5KJ/kg，过A点沿垂直线找出d9.0g/(kg干),查出Pv1.37KPa。,21,例4 已知：t=26 ts=20.2 B=101325Pa 求其它参数,例3 已知t33.5，40，B=101325Pa，求：ts？,解：找到t33.5及=40的交点A，过A点沿等h线与 100线交于B点，B点所对应的温度为22.9，即ts,解:60，h=58.4KJ/Kg(a),d=12.9g/Kg(a),Pv=2.026KPa,td=18,22,二、确定混合空气状态点：,23,结论：1、一定可以在焓-湿图上找到混合状态点C2、混合状态点C一定在A、B两点的连线上3、混合状态点更靠近质量大的空气状态点，按质量反比关系截割A、B的连线,例5、已知：B=101325Pa，GA=2000Kg/h,tA20，A60，GB=500Kg/h,tB35，B80，求:混合空气状态,24,三、显示空气的处理过程：利用热湿比线,1）已知A、B可查（求）热湿比2）已知A和热湿比可查B,1.干式加热过程:利用热水、蒸汽及电等热源，通过热表面对湿空气加热，其温度和焓增高而含湿量不变。,25,2、湿空气的冷却过程（干式冷却）利用冷水或其它冷媒通过金属表面对湿空气冷却，在冷表面温度等于或大于湿空气的露点温度时，空气中的水蒸汽不会凝结，其含湿量也不会变化，只是温度和焓将降低。,26,3、等焓加湿过程（绝热加湿）喷洒与空气的湿球温度相同的水给空气加湿，水滴蒸发所需要的汽化潜热,完全来自空气,而水滴汽化后又回到空气中去了,则空气状态的变化过程近似于等焓过程，湿含量增加。,27,4、等焓减湿过程（绝热减湿）利用固体吸湿剂干燥空气时，湿空气中的部分水蒸汽在吸湿剂的微孔表面上凝结，湿空气含湿量降低，温度升高，近似于一个等焓减湿过程。,28,以上四个典型过程由热湿比 及 两条线，以任意湿空气状态A为原点将h-d图分为四个象限。在各象限内实现的湿空气状态变化过程可统称为多变过程，不同象限内湿空气状态变化过程的特征如表所示。,29,30,5、等温加湿过程：向空气中喷蒸汽加湿。,6、去湿冷却过程：如使湿空气与低于其露点温度的表面接触，则湿空气不仅降温而且脱水，因而即可实现如图所示的AG，即冷却干燥过程。,31,作业,8-9、已知湿空气的h60kJ/Kg干，t25，试用B0.1013MPa的焓湿图，确定该空气的露点、湿球温度、水蒸汽分压力及含湿量。（画示意图）,32,第八章 完,