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第10章:空气-水蒸气混合物

(2019-07-09 14:31:40)
标签:

工程热力学

手摇湿度计

第10章:空气 - 水蒸气混合物

a)湿度和绝热饱和过程

大气 包括 干燥空气和水蒸气。回想一下,对于理想气体,焓(h)仅为温度的
函数(ΔH = CP .ΔT)。另请注意h-s图 中的蒸汽,在较低温度(<60°C)下,
空气中的水蒸气在恒定温度下从饱和蒸汽通过过热区域时具有恒定的焓,因此可
作为理想气体处理。
根据Dalton的局部压力定律,我们得到的是干燥空气/水蒸气混合物,总压力P由
下式给出:
P = P a + P v
下标a表示干燥空气,v表示水蒸气。
我们发现在T-v图上绘制水蒸气成分的过程很方便(我们更喜欢常用的普遍使用
的T-s图,但本节不考虑熵)
第10章:空气-水蒸气混合物


考虑图中状态(1)所示的水蒸气。在本节中我们将发现计算 T 0 = 0°C 
焓是很方便的,因为最终我们只考虑焓的差异。从上图:
h v @ T = h g @T
其中g是指饱和蒸汽状态。
注意,h g @ T可以从饱和蒸汽表中获得,或者可以使用Izzi的方法,它
在60°C时的最大误差为0.5%:
第10章:空气-水蒸气混合物
我们还计算了干燥空气成分相对于  T 0 = 0°C 的焓,因此:
第10章:空气-水蒸气混合物

因为在所考虑的温度下,C P 约为1.00 [kJ / kg]。
为了计算大气的焓,我们首先需要找到干燥空气和蒸汽的质量流量。我们
总是根据
干燥空气的质量流量来计算这些,这反过来导致我们定义 比湿度 ω
如下:
第10章:空气-水蒸气混合物


注意,通常使用的其他术语是湿度比或绝对湿度以表示特定湿度。根据
分压P a和P v可以方便地确定比湿度如下:下标 a=干空气air    v=水蒸汽vapor
第10章:空气-水蒸气混合物




参考 上面的 T-v 图,我们现在定义相对湿度 φ如下:
第10章:空气-水蒸气混合物


此外,我们可以根据相对湿度确定比湿度,反之亦然,如下:
第10章:空气-水蒸气混合物
下标 g=气体gas    f=液体

绝热饱和过程

没有直接测量比湿度ω或相对湿度φ的方法,因此在本节中,我们开
发出的直接方法
绝热饱和过程 使用实际的干湿球温度计,或手动式湿度计。考虑下
面的通道,其中
未知湿度的空气进入端口(1)并在吸收液体池中的水分后,在端口(2)
处以100%相
对湿度离开。此过程显示在 下面的 T-v 图中。

为了确定T 2 和T 1,我们使用 干湿球温度计 (或手摇式湿度计 Sling Psychrometer ),通
常如下图所示(参见: Sling Psychrometer Demonstration)。将湿球
包裹在用水饱和的棉芯中,并将温度计在空气中快速旋转直至达到稳定的温
度。然后湿球温度T wb 非常接近于绝热饱和温度T 2。
第10章:空气-水蒸气混合物

第10章:空气-水蒸气混合物


第10章:空气-水蒸气混合物


第10章:空气-水蒸气混合物




请注意,然后通过手动湿度计手柄上的滑尺确定相对湿度,如上图所示。

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