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1、多媒体教学课件 华北电力大学 能源与动力工程学院,工程热力学,2,第8章 湿空气和空气调节,8-2 湿空气的焓-湿图,8-3 湿空气的热力过程,8-4 空气调节中湿空气的热湿处理,8-1 湿空气的物理性质,3,第8章 湿空气和空气调节,8-2 湿空气的焓-湿图,8-3 湿空气的热力过程,8-4 空气调节中湿空气的热湿处理,8-1 湿空气的物理性质,4,湿空气的概念,湿空气是指含有水蒸气的空气，对于日常环境中的空气，都含有一定量的水蒸气，因此是湿空气。 完全不含水蒸气的空气称为干空气，是湿空气中除水蒸气以外的所有气体组分。 湿空气是干空气和水蒸气的混合物，湿空气可看作理想气体混合物。,5,未饱和
2、湿空气与饱和湿空气,1、未饱和湿空气:,干空气过热水蒸气,如图:湿空气中的水蒸气处于A点,pv ps(t),过热,加入同温度的水蒸气，向B点移动，到B点达到饱和。再加入蒸汽，有液滴析出。 说明如果湿空气中的水蒸气处于过热状态，它仍有吸收水蒸气的能力：未饱和湿空气。,6,未饱和湿空气与饱和湿空气,2、饱和湿空气,干空气饱和水蒸气,pv ps(T),温度一定，不能再加入水蒸气,7,未饱和湿空气与饱和湿空气,空气达成饱和的途径：,t不变，pv上升，pv=ps(t) A B,pv不变，t下降，t=ts(pv) A C,8,思考问题,某电厂为了获得高压空气来驱动气动设备，采用如下图所示两级压缩、级间冷却
3、方式。已知低压缸入口空气是未饱和湿空气，但是低压缸的排气经过中间冷却器后，却有液态水析出，需要加以去除，否则会影响下一级的压缩，或者影响气动机构的执行情况。试分析，经中间冷却器后为什么会有液态水析出？,9,绝对湿度和相对湿度,绝对湿度：1m3的湿空气中所含水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度，即湿空气中水蒸气的密度：,饱和湿空气的绝对湿度达到最大值,10,绝对湿度和相对湿度,湿空气中所含水蒸气的质量，与同样温度、同样总压力下饱和湿空气中所含水蒸气的质量之比称为相对湿度。 =0：干空气 0 1：未饱和湿空气 =1：饱和湿空气,吸湿 能力 下降,11,湿空气的含湿量,在含有1kg干空气的湿空气中所含水
4、蒸气的克数为湿空气的含湿量，用d表示，单位为g/kg干空气或g/kg(DA)，即 其中： 干空气的气体常数Rga287J/（kgK），水蒸气的气体常数Rgv461.5 J/（kgK）， 并考虑到湿空气的总压力为ppa + pv ，因此，有,12,湿空气的焓,湿空气的焓：,湿空气的比焓：,kJ/kg（）,工程上，取0 C时干空气、饱和水的焓为零，即 ha= 0 、 hv= 0,温度t下1kg干空气和水蒸气的焓分别为,温度t下湿空气的焓为,kJ/kg（）,13,干球温度t，湿球温度tw,干、湿球温度计的原理,干球温度计： 测量空气温度 t,湿球温度计: 测量湿球温度 tw,干湿球温度计原理: 相对
5、湿度越小,空气吸收水蒸气的能力越强,t和tw相差越多,故可测相对湿度.,14,干球温度t，湿球温度tw ,相对湿度,15,露点温度,露点：,结露：,湿空气中的水蒸气分压力pv对应的饱和温度d称为露点温度，简称露点。,定压降温到露点，湿空气中的水蒸气饱和，凝结成水（过程）。,结霜：,16,第8章 湿空气和空气调节,8-2 湿空气的焓-湿图,8-3 湿空气的热力过程,8-4 空气调节中湿空气的热湿处理,8-1 湿空气的物理性质,17,湿空气的焓-湿图是湿空气工程计算的重要工具。,（1） 定焓线簇 h0 、h1、 h2 、h3 ,（2） 定含湿量线簇 d1、 d2 、d3 ,（3） 定温线簇 t0
6、、t1、 t2 、t3 ,（4） 定相对湿度线簇 1、 2 、 3 ,焓湿图的结构,18,19,h-d图的应用,例：已知湿空气的压力p0.1MPa，t30和 60%。试用h-d图求湿空气的d、h、tw 、td、pv,解：d16.2 g/kg（干空气）， h71.7 kJ/kg（干空气） tw23.8 td21.5 pv2.5 kPa,20,第8章 湿空气和空气调节,8-2 湿空气的焓-湿图,8-3 湿空气的热力过程,8-4 空气调节中湿空气的热湿处理,8-1 湿空气的物理性质,21,湿空气的热力过程,湿空气热力过程求解的共同步骤： 1.画出流程草图； 2.在h-d图上画出过程； 3.写出水及干
7、空气的质量守恒方程； 4.写出能量方程； 5.利用解析法或h-d图确定质、能方程中各参数； 6.求解。,22,干加热过程,干加热过程是等湿升温过程，其特征是其温度会增高（t0），焓增大（h0），相对湿度降低（ 0），而含湿量不变（d0） 1-2过程：,23,干冷却过程,干冷却过程是等湿降温过程，其特征是其温度会降低（t0），焓减小（h0），相对湿度增加（ 0），而含湿量不变（d0） 2-1过程：,24,冷却去湿过程,湿空气被冷却到露点温度后，湿空气变为饱和状态，若继续冷却，将有水蒸气凝结析出，达到冷却去湿的目的。 1-2过程：,25,等焓加湿过程,在绝热的条件下，湿空气吸收水分，含湿量增加的过
8、程称为加湿过程。 特征:加入的水分少,湿空气的焓近似不变. 2-3过程：,26,等焓减湿过程,在绝热的条件下，对湿空气进行干燥，使含湿量减少的过程称为减湿过程。 3-2过程：,27,等温加湿过程,通过向空气中喷蒸汽，可近似为等温过程。空气的含湿量上升（d0），焓增加（h0） 4-3过程：,4,28,湿空气的混合过程,有两个不同状态的湿空气A和B混合后为状态点C,29,冷却塔工作原理,30,第8章 湿空气和空气调节,8-2 湿空气的焓-湿图,8-3 湿空气的热力过程,8-4 空气调节中湿空气的热湿处理,8-1 湿空气的物理性质,31,空气调节中湿空气的热湿处理,在空气调节工程中，为满足空调房间温
9、湿度要求，送入房间的空气必须有相应的设备能够对空气进行热湿处理。 在h-d图上，利用等焓线与等湿线将h-d图分成四个象限。,32,空气调节中湿空气的热湿处理,33,象限：h0，d0， 0， 增焓增湿，对于空气调节工程冬季使用； 象限：h0，d0， 0， 增焓减湿，使用较少； 象限：h0，d0， 0， 减焓减湿，对于空气调节工程夏季使用； 象限：h0，d0， 0， 减焓增湿，对于空气调节工程过渡期使用。,空气调节中湿空气的热湿处理,34,课后思考题,湿空气和湿蒸汽、饱和湿空气和饱和蒸汽，它们有什么区别？ 要决定湿空气的状态，必须知道几个独立的状态参数，为什么？ 对于未饱和湿空气，试比较干球温度、湿球温度、露点温度三者的大小。对于饱和湿空气，三者的关系又如何？,
