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1、工程热力学 Engineering Thermodynamics,北京航空航天大学,作业,习题87，89，814，816,第八章 湿空气,湿空气性质 湿空气焓湿图 湿空气的基本热力过程,湿空气与湿蒸汽,湿空气（干空气水蒸气）,湿蒸汽（液态水水蒸气）,单一物质，不同相态,多种气体混合,分压低,理想混合气体,湿空气与干空气有所不同，湿空气中水蒸气的含量及相态都可能发生变化。如雨、雪、霜、雹、雾、露等自然现象,湿空气的成分及压力,湿空气（干空气水蒸气）,一般情况下，湿空气总压不变，则,饱和空气和未饱和空气,饱和蒸汽,1、未饱和湿空气,过热蒸汽,水蒸气,干空气 过热水蒸气,pv ps(T),加入水蒸气
2、，pv,饱和空气和未饱和空气,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,从未饱和到饱和的途径,未饱和状态 pv ps(T),饱和状态 pv ps(T),pv ps(T),1.定温加湿：ab，pv 2.绝热加湿：ac，pv ps(T) 3.定压降温：ad，ps(T) 4.定容降温：ae，pv ps(T),露点温度,Td = Ts(pv),湿润的夏天水管上常出现水珠?,干燥的冬天 pv小，,td 0.01 oC,结霜,结露、起雾,td 0.01 oC,Td 露点温度,水蒸气定压降温直至饱和状态，如再降温将会有水蒸气变为凝结水析出，因此该饱和状态的温度称为露点
3、温度。用Td表示。,湿空气的湿度,需要用一个参数描述湿空气中所含水蒸气的量,1、绝对湿度，v 2、相对湿度， 3、含湿量（又叫比湿度），d 4、饱和度，D,湿空气中水蒸气的量会发生变化,湿度,绝对湿度,绝对湿度：每1m3湿空气中所含的水蒸气的质量,kg水蒸气/m3湿空气,绝对湿度,水蒸气的密度,不常用,饱和绝对湿度：一定温度下饱和空气的绝对湿度。,可以说明所含水蒸气质量的多少 不能说明干燥或潮湿的程度及吸湿能力,相对湿度, 1 饱和湿空气,在一定的温度下：,相对湿度：绝对湿度与同温度下饱和绝对湿度的比值。, 0 干空气,0 1 未饱和湿空气,表明湿空气与同温下饱和湿空气的偏离程度,越干燥，吸水
4、能力强,越湿润，吸水能力低,含湿量（比湿度）,但湿空气中干空气的量不变，以此为计算基准较为方便,含湿量比湿度,g水蒸气/kg干空气,湿空气的热力过程存在相变时，体积和质量等参数均随温度和湿度的变化而变化，不方便计算 。,饱和度,饱和度：湿空气含湿量与同温下饱和空气的含湿量之比,饱和度表示湿空气的饱和程度，表明了湿空气的潮湿程度和吸湿能力的大小。,饱和度略小于相对湿度,湿空气分子量与气体常数,湿空气（干空气水蒸气）,分压低,理想混合气体,湿空气的焓、熵、容积,以单位质量干空气为基准，理想混合气体,kJ/kg干空气,工程上，取0oC时,干空气的焓,水蒸气的焓,温度t下,饱和水的焓 hv=0,干空气
5、的焓 ha=0,湿空气的熵,kJ/kg干空气.K,湿空气的容积,1kg干空气的湿空气的容积 m3/kg,湿空气的密度,湿度测量与湿球温度,1.绝热饱和温度法,2.干湿球温度法,球面上,蒸发热=对流热,tw绝热饱和温度,干球温度、湿球温度、露点温度,t = tw= td,t tw td,湿空气焓湿图,湿空气与干空气不同，有三个独立的状态参数 为了分析方便，经常用到焓湿图,表示湿空气的状态， 确定其状态参数， 表示出湿空气的状态变化过程,焓湿图,定焓线与定含湿量线,d=0 干空气,2、定焓线,1、定含湿量线,为使图面开阔清晰 人为将 定焓线 旋转135度,定温（干球温度）线,3、定温（干球温度）线
6、,定相对湿度线,4、定相对湿度线,是一组向上凸的线,饱和线上部是未饱和线下部无意义,水蒸气分压力线,5、水蒸气分压力线,与定含湿量线相同,热湿比,6、热湿比,:, :, :,IV,IV:,湿空气的基本热力过程,湿空气处理过程的目的：使湿空气达到一定的温度和湿度,加热过程 冷却过程 绝热加湿过程 定温加湿过程 湿空气的混合 湿空气的蒸发冷却过程 冷却塔中的热湿交换过程,加热过程,等含湿量过程：温度升高，含湿量不变,实例：空冷器、冷凝器,各参数变化： t h d,冷却过程,实例：蒸发器、冷干机,湿空气温度降低,ttd,ttd,等d冷却,析湿冷却,t h d,t h d,绝热加湿过程,实例：喷雾加湿
7、、超声波加湿,向空气中喷水，汽化潜热来自空气本身，t ，但汽化后的水蒸气又回到空气中去，空气焓值：,t h d,定温加湿过程,实例：干蒸汽加湿器,对湿空气喷入少量水蒸气，温度虽略有升高，但可近似认为不变，因此称为定温加湿过程。,t h d,注意：如对湿空气喷入大量水蒸气，致使湿空气达到饱和，甚至部分水蒸气凝结，放出汽化潜热被湿空气吸收，此时湿空气温度将会有较大的升高，不能看作定温过程。,湿空气混合,实例：飞机空调系统,湿空气蒸发冷却过程,实例：空调扇，间接水蒸发空调,直接式，t d 间接式，t d 一般情况,蒸发冷却,直接蒸发冷却,t h d,冷却塔中热湿交换过程,示意图见图8-14,冷却塔原理：,冷却塔用途：降低循环水温度。,能量平衡方程：,质量平衡方程：,
