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1、课目湿空气的 h hd d 图和典型过程讲次1212学时2教学方式讲授地点教学目的掌握湿空气的典型过程，湿空气的 h-d 图。教学重点湿空气的 h-d 图。教学难点教学方法与手段课堂讲授多媒体教学教学保障要求多媒体教学设备一套教学过程设计时间分配： 复习巩固 3min 导入新课 2min讲授新课 90min 湿空气的 hd 图 55min湿空气的典型过程 35min内容总结 5min教学过程设计课后练习或辅导安排 阅读参考资料课后小结与教学反馈讲 稿课目湿空气的湿空气的 h hd d 图和典型过程图和典型过程讲次12讲 稿 正 文批 注湿空气是干空气与水蒸气的混合物。由于湿空气中水蒸气的分压力
2、很小，比体积很大，可视为理想气体，因此湿空气就可作为理想气体混合物看待，理想气体状态方程和一些定律，以及混合气体计算公式也都适应于湿空气。但是湿空气与一般理想气体混合物又有所不同。由于湿空气中的水蒸气可能部分凝结，其含量或成分将会随之改变，因此湿空气又有一些特殊性质。我们重点掌握由于湿空气的特殊性而引入的一些描述湿空气的状态参数和 h-d 图及其应用。、湿空气的状态参数（1）水蒸气的分压力和饱和压力由道尔顿定律应用于湿空气可知水蒸气分压力不会超过大气压力。如果湿空气中水蒸气的分压力达到了湿空气温度所对应的饱和压力，则称其为饮和湿空气（其中的水蒸气处于饮和状态） ，否则称为未饮和湿空气（其中水蒸
3、气处于过热状态） ，分别如图 7-1 中的点 2 和点 1 所示。因为在一定温度下，水蒸气压力达到饱和压力时，水蒸气将凝结，所以不可能超过相应的。（2）干球温度、露点温度、绝热饱和温度和湿球温度干球温度是指用普通温度计（又称干球温度计）测得的，即是湿空气的温度。露点温度 是对应于水蒸气分压力下的饱和温度。讲 稿 正 文批 注参见图 7-1，在保持湿空气中水蒸气分压力不变的条件下，降低湿空气温度，而使其达到饱和状态，状态点 4 即称为湿空气的露点，相应的温度即为湿空气的露点温度。所以vp值越大， 值也越大。由此可知，当大气压力一定时，露点越高，湿空气中所含水蒸气量就越多。绝热饱和温度 wT是在绝
4、热条件下对湿空气加入水分，并尽其蒸发而使湿空气达到饱和状态时所对应的温度，如图7-1 中的 3 点所示。湿球温度wT是指用少布包裹的湿球温度计的湿纱布中水的温度。实验表明，湿空气的wwTT。由图 7-1 显见，对于未饱和湿空气，wdTTT对于饱和湿空气，wdTTT。（3）相对温度和含湿量相对湿度是湿空气中蒸气分压力与同温度下水蒸气饱和压力之比，即vsp p（7-14）由上式可知，当0时，为干空气；当1时，为饱和湿空气；对于未饱和湿空气01。值愈小，表示湿空气离饱和态越远，湿空气越干燥，吸收水蒸气的能力越强；反之，愈大，湿空气离饱和态越近，保护层虎潮湿，吸收水蒸气的能力越强。因此，由值的大小，可
5、以看出湿空气的干湿程度，但不能独立地表示湿空气中水蒸气含量的多少。相对温度可由干一湿球温度计测得。从干一湿示温度计上读得干球湿度 t 和湿球温度后，直接在温度计的标尺上可讲 稿 正 文批 注读出湿空气的相对湿度。含湿量d是单位质量干空气所含有的水蒸气质量，即/vvaampdkJkgmp（干空气）应用理想气体状态方程，并将空气与水蒸气的气体常数代入上式可得0. 6220. 622vsvsppdpppp（7-15）从上式看到，当湿空气压力p一定时，含湿量d只取决于水蒸气的分压力vp，并随vp的提高而增大，即()vdfp。因此d与vp不是互相独立的参数。（4）比焓、比熵和比体积湿空气的比焓是相对于单
6、位质量的干空气而言的，即aavv av aamhmhHhhdhmm由于干空气和水蒸气可作为理想气体处理，若取0 C时的干空气焓值为零，则/ 1.005 akJ kgCht水蒸气的比焓可按下列经验式计算/2501 1.86 VkJ kgCht式中：2501 是0 C时饱和水蒸气的焓值，1.86 为常温低压下水蒸气的平均比定压热容。于是/ 1.005(2501 1.86 )kJ kghtdtkJ/kg(干空气)类似的，湿空气的比熵也以单位质量的干空气为基准，则（T,p）下的比熵为讲 稿 正 文批 注( , )( ,)( , )( , )( ,)( ,)aaVVV aaVV aam s T pm s
7、t pS T pS T ps T pds T pmm式中：aS与VS分别为干空气与水蒸气的比熵，它们都应按湿空气的温度和相应的分压力计算。湿空气的比体积还是以单位质量的干空气为基准，即,()()(1)(1)g ig iag aVg V iaaaag ag Vg aVVaag aaVmR TVTTRRRmpmppTRRTRM pRpM 其中，干空气的质量分数为1 1ad水蒸气的质量分数为1Vd d,28.97(1)(1 1.608 )18.016g ag aTRTRddpp3/mkg（干空气）2、湿空气的焓湿（h-d）图为了便于工程计算，已将湿空气的状态参数绘制成专用的焓湿（h-d）图。它不仅可
8、表示湿空气的状态，确定状态参数，而且可方便地表示湿空气的状态变化过和，因而是空气调节工程计算的一种非常重要的工具。图 7-2 表示 h-d 图的结构，该图是以含 1kg 干空气的湿空气为基问候语，在一定的大气压力下，取焓 h 与含湿量 d 为坐标，图上画出了状态参数的定值线：定含湿量线，定焓线，定干球温度线，定相对湿度线和定湿球温度线等。另外，在讲 稿 正 文批 注图的下方还绘有( )Vpf d的关系线。要注意的是，在绘制湿空气的 h-d 图时，总是在一定的大气压力下制成的，因此在实际工作中要寻找基本上适合当时当地大气压力的状态参数图。、湿空气的基本过程及其应用湿空气的基本过程有加热（或冷却）
9、 、绝热加湿和冷却去湿等过程。在对湿空气过程进行分析和计算时，一般已知初、终态参数，主要是求过程中的焓变 h 和含湿量的变化 d 。分析时，需对实现基本过程的装置列出能量平衡方程式，即输人系统的能量等于输出系统的能量（因是稳定流动系统） ；同时列出质量守恒方程式，进行求解。（1）加热或冷却过程讲 稿 正 文批 注对湿空气单纯地加热或冷却的过程，其特征是含湿量 d不变。如图 7-3 所示，过程沿定 d 线进行，0-1 为加热过程，0-2 为冷却过和。因此加热过程又日一个温度升高、焓增加、相对湿度降低的过程，冷却过程则相反。过和的能量平衡方程为：12qhh故对单位质量的干空气而言，过程加入或放出的
10、热量为21qhhhV（2）绝热加湿过程在绝热条件下向空气喷水，或水蒸发而向空气加入水蒸气的过程称为绝热加湿。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。忽略宏观动、位能的变化，对于单位质量的干空气，参量平衡方程为1212()Whdd hh由于212()Wdd hh=或1h，常可忽略不计，故12hh即绝热加湿过程可近似地看成定焓过程。过程沿定 h 线向 d讲 稿 正 文批 注和增大、t 降低的方向进行，如图 7-3 中的 0-3 所示。（3）冷却去湿过程湿空气定压冷却到露点温度dT（如图 7-3 中的点 4）后，仍然继续冷却，则就有水蒸气不断凝结析出。这一过程的特点是先为定 d，而后为100的的定过程（如图所示的2-4-5 过程） 。对于单位质量的干空气，能量平衡方程为1212()Whqhdd h即1212()Wqhhdd h式中：12()dd为冷却过程中每 kg 干空气析出的水份;12()Wdd h为凝结水带走的焓。上述过程广泛应用于空气调节、湿物体的干燥和水的冷却等过程。讲 稿 正 文批 注内 容 小 结
