空气湿度的测量课件.ppt

濕球蒸發消耗的熱量為：式中?為空氣的混合比;?s(Tw)為濕球溫度TW時的飽和混合比;?為水汽擴散係數.(6.15)在濕球未結冰時,L(TW)為水的蒸發潛熱;?s(Tw)為濕球溫度下水面的飽和混合比;當濕球結冰時,L(TW)為冰的昇華熱;?s(Tw)為濕球溫度下冰面的飽和混合比.故其中稱為幹濕表係數,可取作(6.16)(6.16)式稱為幹濕表(絕對濕度)方程.二、幹濕表係數A值的特性一、影響A值的因數利用幹濕表方程計算濕度的主要問題是確定幹濕表係數A值。從A值的定義可知，熱擴散係數h和水汽擴散係數k是通風速度的函數，所以，A值必然與風速有關。即d=10mmd=4mm式中V的單位為m/s,在p=1013hPa，T=17?C，Tw=11?C條件下的實驗結果。（1）N.Sworykin：A與風速的關係（2）Wylieardlalas(1981)被WMO定A值存在以下現象：（1）A值隨風速變化大，風速增加，A迅速減小；但是V3m/s時，A基本不變；（2）不同類型的溫度錶A值有差異，但是在風速高的時候，差異很小；（3）元件的特徵尺度d越小，A隨風速的變化越小。HM-5型通風幹濕表A值與風速的關係圖二、濕球溫度錶與空氣之間的熱交換特性對流熱交換輻射熱交換對流、輻射熱交換係數(6.17)考慮到整個濕球溫度錶的熱交換過程是在蒸發消耗潛熱與輻射熱交換和對流熱交換之間平衡，即：濕球溫度錶與空氣之間的輻射熱交換為：式變為：(6.16)(6.18)Monteith提出：，實際的幹濕表係數根據n=0.5，即實際A′的相對誤差與風速的二次方根成反比，與濕球的直徑的二次方根成正比。(6.19)三、濕球結冰時的濕度計算公式濕球結冰時，濕球的冰面直接昇華成水汽。冰的昇華損失的熱量與對流熱交換相互平衡。因此（6.15）式將改寫為：則：(6.20)由上述關於A值的公式可知：式中Lw(Tw)為水蒸發潛熱；Li(Tw)為冰昇華潛熱。四、幹濕球溫度錶的測濕精度玻璃溫度錶的讀數可估讀到0.1?C；對相對濕度產生的誤差為：30?C時，誤差約1%；-30?C時，誤差約18%。我國規範規定：-10?C以下停止使用幹濕球溫度錶。＆6.3露點的測量方法在氣壓不變條件下，濕空氣冷卻達到水面飽和（或冰面飽和）時，會有露（或霜）凝成。此時的溫度叫露點溫度（或霜點溫度）。一、露點儀原理：若使空氣通過一個光潔的金屬鏡面時等壓降溫，直到鏡面上出現露（或霜），讀取這瞬間的鏡面溫度，就是露點（或霜點）溫度。露點儀就是根據此原理設計的。露點儀的組成：1.感應器：高度拋光的金屬鏡面2.熱控裝置：冷卻器、加熱器3.凝結觀測裝置：光源系統、顯微鏡系統露點儀原理如圖所示：露點溫度的測量：一般5次取平均先降溫，鏡面出現露點時，記為：再升溫，最後一個露珠消失時，記為：這是一次完整記錄露點儀測濕精度：影響露點儀測濕精度的因數：1、凱爾文效應：彎曲水面飽和水汽壓esw.r；純水平面飽和水汽壓esw式中K為波爾茲曼常數；?為水錶面張力係數；?為水分子容積；?為露滴的曲率半徑。在同溫、同壓下，彎曲水面飽和水汽壓與平面飽和水汽壓的關係為：(6.21)(6.22)(6.23)露滴的飽和水汽壓高於平面飽和水汽壓。因此，鏡面的結露溫度低於真實露點溫度，誤差約為-0.1℃。(6.21)2、拉烏爾特（Rault)效應：由於空氣和鏡面有雜質，特別是有一定量的可溶性物質時，使飽和水汽壓低於同溫度下的潔淨空氣和鏡面的飽和水汽壓。降低的數值與溶液的克分子濃度有關。這種效應將使露點值偏高。其中esw,n:為空氣中和鏡面有雜質時的飽和水汽壓；n:雜質的克分子數；N：總克分子數這種效應將使露點溫度值偏高。3、部分壓力效應：儀器的空氣循環系統可使測試空間內外存在一定的氣壓差。根據道爾頓分壓定律，進入測試空間空氣樣本的水汽壓，將按壓差以同樣的比例降低。如果要求水汽壓測量的精度為5%，則在大氣壓力為1000hpa時，室內外壓差應小於5hpa。4、正確判斷鏡面凝結相態：當露點溫度低於0℃時，注意判斷鏡面的凝結相態。將水滴判斷為冰晶，或將冰晶判斷為水滴，都將造成測量誤差。溫度越低，誤差越大。5、正確的操作操作不當將給測量結果帶來較大誤差。如降溫太快，鏡面將生成大露珠，將露珠蒸發完時，往往加熱過量，導致測量過高。＆