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2024/5/211焓湿图焓湿图 知識簡介知識簡介2024/5/212湿空气湿空气是指含有水蒸气的空气，是干空湿空气是指含有水蒸气的空气，是干空气和水蒸气的混合物。湿空气中的水蒸气和水蒸气的混合物。湿空气中的水蒸气在一定条件下会发生集态变化：湿空气在一定条件下会发生集态变化：湿空气中的蒸汽可以凝聚成液态或固态；环气中的蒸汽可以凝聚成液态或固态；环境中的水可以蒸发到空气中去。工业中境中的水可以蒸发到空气中去。工业中的许多过程，如空气的温度湿度调节，的许多过程，如空气的温度湿度调节，木材、纺织品等的干燥，冷却塔中水的木材、纺织品等的干燥，冷却塔中水的冷却过程，都涉及到湿空气的计算。冷却过程，都涉及到湿空气的计算。2024/5/213 工程中的湿空气多处于大气压力工程中的湿空气多处于大气压力P P、略高于或低于略高于或低于P P的较低压力下，故研究的较低压力下，故研究时可作如下假设：时可作如下假设：（1 1）气相混合物作为理想气体混合物；）气相混合物作为理想气体混合物；（2 2）干空气不影响水蒸气与其凝聚相的）干空气不影响水蒸气与其凝聚相的相平衡；相平衡；（3 3）当水蒸气凝结成液相或固相时，液当水蒸气凝结成液相或固相时，液相或固相中不含有溶解的空气。相或固相中不含有溶解的空气。2024/5/214湿空气的状态参数比焓h定义：1kg干空气的焓和dkg水蒸汽的焓的总和，即：h=hs+dhv 含湿量定义：湿空气中水蒸气的质量 与干空气的质量 之比，即：2024/5/215湿空气的状态参数相对湿度 定义：湿空气中水蒸气分压力与同温度下水蒸气饱和压力之比，即：且当 0时，为干空气；当 1时，为饱和湿空气。注意：有相对湿度的大小可以看出湿空气的干湿程注意：有相对湿度的大小可以看出湿空气的干湿程度，但不能独立表示湿空气中水蒸气含量的多少。度，但不能独立表示湿空气中水蒸气含量的多少。2024/5/216湿空气的状态参数干-湿球温度定义：干球温度计是一支普通的温度计，而湿球温度计头部被尾端浸入水中的吸液芯包裹。当空气流过时，干球温度计指示出空气温度T，或称干球温度，2024/5/217湿空气的状态参数 如果空气是未饱和的，吸液芯中的水将向空气蒸发而使水温降低。空气与水之间的温差导致空气向吸液芯中的水传热，从而阻止水温的不断下降。这样，在达到平衡时，湿球温度tw总是低于干球温度，但比空气的露点温度td高。湿球温度tw的值取决于上述蒸发和传热过程的速率，并主要受空气的相对湿度的影响。如果空气是饱和的，那末蒸发过程不会发生，从而传热过程也不会发生，这时湿球温度和干球温度是相同的。空气的相对湿度愈小，湿球温度降低愈甚。气流的速度对上述蒸发和传热过程都有影响，因而对湿球温度值也有一定的影响，但实验表明，当气流速度在210m/s范围内时，流速对湿球温度值影响很小。2024/5/218湿空气的状态参数露点温度Td 定义：保持湿空气的分压力不变，降低湿空气的温度使其达到饱和，此时的温度称为露点温度。注：工程上常说的露点为机器露点，此注：工程上常说的露点为机器露点，此时相对湿度为时相对湿度为85%95%85%95%。2024/5/219湿空气的状态参数热湿比 定义：焓变化量与含湿量变化量的比值称为热湿变化比，简称热湿比，用 表示，即：其中 的单位为kJ/kg。在h-d 图上为常数的湿空气过程的过程线是直线，就是该直线的斜率。2024/5/2110焓湿图焓湿图的的结构结构d=0 干空气干空气d2、h 线线1、d 线线 h 与与 t 很接近很接近 人为将人为将 h 旋转旋转135度度 h135度度2024/5/2111焓湿图焓湿图的的结构结构dh3、t 线线 正斜率的直线正斜率的直线 h等干球温度线等干球温度线t2024/5/2112焓湿图焓湿图的的结构结构dh是一组向上凸是一组向上凸的线的线 h等相对湿度线等相对湿度线t4、线线饱和线饱和线 上部未饱和线上部未饱和线 下部无意义下部无意义 2024/5/2113焓湿图焓湿图的的结构结构dhht4、线线ts=99.63oCd2024/5/2114焓湿图焓湿图的的结构结构dhht5、线线d2024/5/2115焓湿图焓湿图的的结构结构dhht6、露点、露点tdpv下饱和下饱和湿空气湿空气td2024/5/2116焓湿图焓湿图的的结构结构dhht7、湿球温度、湿球温度tw绝热饱和温度绝热饱和温度tdtwt2024/5/2117焓湿图焓湿图的的结构结构dhht8、热湿比热湿比h-d图上为直线图上为直线:角系数：过程方向角系数：过程方向 与特与特征征2024/5/2118焓湿图焓湿图的的结构结构dhht8、热湿比热湿比12已知初态已知初态1过程斜率已知过程斜率已知可确定终态可确定终态2024/5/2119焓湿图焓湿图的的结构结构dhht不同的不同的pb不同的不同的h-d图图2024/5/2120湿空气过程及其应用加热过程或冷却过程加热过程或冷却过程 对湿空气单纯地加热或冷却的过程，其特征是过程中含湿量保持不变，过程沿定d 线进行。加热时朝焓增加方向变化，如图中0-1所示。随着热量的加入，湿空气温度升高，相对湿度降低；冷却过程 0-2与加热过程正好相反 2024/5/2121湿空气过程及其应用对于单位质量的干空气而言，过程中加入或放出的热量为:式中，和 分别为过程初、终状态湿空气的焓。注：式中忽略了湿空气宏观动能和重力注：式中忽略了湿空气宏观动能和重力位能的变化位能的变化 2024/5/2122湿空气过程及其应用冷却除湿过程冷却除湿过程 如果空气被冷却到饱和状态以后仍然继续受冷，则将有蒸汽不断凝结析出。此时，空气总是处于饱和状态，沿饱和空气线向含湿量减小，温度降低的方向变化，如右图0-4-5所示。特点：可简单认为是先定d,而后定 的两个过程的叠加。2024/5/2123湿空气过程及其应用冷却去湿过程中，从每单位质量干空气中析出的水分为湿空气的含湿量的减小量 ，冷却剂带走的热量q为：式中，1和2分别代表初状态和终状态hw为凝结水的焓，为凝结水带走的能量。2024/5/2124湿空气过程及其应用绝热加湿过程（等焓加湿）绝热加湿过程（等焓加湿）在绝热的条件下向空气喷水或水蒸发而向空气中加入水蒸气的过程称为绝热加湿过程。因为是绝热的，水蒸发吸收的潜热完全来自空气自身，加湿后湿空气的温度将降低，故又称为蒸发冷却过程。如右图0-3过程。2024/5/2125湿空气过程及其应用忽略了宏观动、位能的变化，单位质量的湿空气的能量方程为：由于 在工程上常可忽略不计，故有：故绝热加湿过程又是近似等焓过程，这就是我们常说的等焓加湿。过程沿h向d增大、增大、t减少的方向进行。2024/5/2126加热加湿加热加湿过程过程dh12d1h1d2h2d2-d1h水水t1t2qh2h1设设t不变不变 12设设 不变不变 133h3湿空气过程及其应用2024/5/2127湿空气过程及其应用空调工程常用方法空调工程常用方法d1d2ma2ma1ma3d3绝热混合绝热混合过程过程2024/5/2128绝热混合绝热混合过程过程dh12h3h23h1d1d2ma2ma1ma3d3ma1ma2