湿空气的物理性质和焓湿图.ppt

露点温度要点： ◆ 湿空气的露点温度tι是判断空气结露的判据。它只取决于空气的含湿量d。 关于传热学的几个基本概念： 质交换 传质是在一个多组分的系统中进行的。物质的分子总是处在不规则的热运动中，在有物质组成的二元混合物中，如果存在浓度差，由于分子的随机性，物质的分子会从浓度高处向浓度低处迁移，这种迁移称为浓度扩散或简称扩散，并通过扩散产生质交换。 产生质交换的动力 浓度差是产生质交换的动力， 温度差是传热的动力， 压力差导致压力扩散。 质交换的两种基本方式 分子扩散——在静止的流体或垂直于浓度梯度方向作层流运动的流体以及固体中的扩散是由微 观分子运动所引起的，即为，它的机理类似于导热。 紊流扩散——在流体中由于紊流脉动（对流运动）引起的物质传递，即为，它比分子扩散传质要强烈得多。 在没有浓度差的二元体系（即均匀混合物）中，如果各处存在温度差或总压力差，就会产生热扩散或压力扩散，扩散的结果会导致浓度变化并引起浓度扩散。 湿球温度 湿球温度的概念在空气调节中 至关重要 Air Conditioning----Chapter 1 湿球温度是在定压绝热条件下，空气与水直接接触达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度，也称热力学湿球温度。 理论上 绝热加湿小室 tw P P t1, d1 h1 t2, d2 h2 饱和空气 水 空气 Q Q 空气与水充分接触、热湿交换达到平衡，水温稳定下来。 湿　交　换 湿度不同的两种空气相遇，水蒸气会迁移，我们称两种空气进行了湿交换。 湿交换的动力：两种空气的水蒸气分压力差。 只要两种空气存在水蒸气分压力差，水蒸气就会从水气分压力高的空气（潮湿空气）迁移到水气分压力低的空气（干燥空气）。就像干燥空气把潮湿空气的水蒸气吸走了。我们称干燥空气的这种能力为吸湿能力。 水的蒸发需要吸热， 水蒸发首先在水面形 成饱和空气层，饱和 空气层的水蒸气分压 力与周围空气的水蒸 气分压力不同，就会 产生湿交换，这种湿交换又会刺激水的蒸发。 水分的蒸发需要热量，这些热量可以来自于自身 或周围空气(这取决于谁的温度高)，如果来自于 自身，则水温会下降。当水温低于空气温度时， 蒸发热取自于空气。这时，水从空气中获得的热 量最终又随水蒸气回到空气中。 　　在绝热加湿过程中，水分蒸发所需的热量全部来自空气，空气失掉显热后，温度下降，但由于空气含湿量增加，空气得到水蒸气带来的汽化潜热和液体热，汽化热恰好等于空气失去的显热，因此总的焓值增加，增加的值就是水蒸气带来的液体热。 状态变化过程的热湿比为： 水 空气 Q Q tw P P t1, d1 h1 t2, d2 h2 空气与水充分接触、热湿交换达到平衡，水温稳定下来。出口空气达到饱和，温度t2=tw 由湿球温度定义可知，t2为进口空气的湿球温度。 绝热加湿小室 当水温降到某一数值时，空气向水面的温差传热恰好补充水分蒸发所吸收的汽化热，此时水温不再下降，这一稳定的温度称湿球温度。 （a）水温的高低不影响ts （b） t—ts: 反映了空气相对湿度φ的大小； 因此影响ts的因素：①φ ② t 等湿球温度线 湿球温度计所指示的温度值实际上是球表面水的温度。是标定空气相对湿度的一种手段。 湿球温度计 原理——当空气流过时，大量的不饱和空气流过湿布时，湿布表面的水分就要蒸发，并扩散到空气中去；同时空气的热量也传递到湿布表面，达到稳定后，水银温度计所指示的温度即为空气的湿球温度。 实验 使用干湿球温度计测空气湿度 湿球温度是标定空气相对湿度的一种手段，其涵义是，某一状态的空气，同湿球温度计的湿润温包接触，发生绝热热湿交换，使其达到饱和状态时的温度，其实就是湿润温包的温度。 该温度是用温包上裹着湿纱布的温度表，在流速大于2.5m/s且不受直接辐射的空气中，所测得的纱布表面温度，以此作为空气接近饱和程度的一种度量。 周围空气的饱和差愈大，湿球温度表上发生的蒸发愈强，而其所示温度也就愈低。根据干、湿球温度的差值，可以确定空气的相对湿度。 空气的干球温度、湿球温度和露点温度 三者之间的关系 通常情况： t ts tl 饱和空气时： t = ts = tl A dA dS tB tS B S iS iS 已知干湿球温度确定空气状态 ６. 焓湿图的应用 湿空气的焓湿图不仅能表示其状态和各状态参数，同时还能表示湿空气状态的变化过程，并能方便地求得两种或多种湿空气的混合状态。 湿空气的加热过程 湿空气状态变化过程 等焓减湿过程 等焓加湿过程 湿空气的冷却过程 变化过程的特征表 湿空气的加热过程 湿空气的冷却过程 等焓减湿过程 等焓加湿过程 A ? B A ?