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1、1 童莉葛童莉葛School of Mechanical Engineering, University of Science & Technology, Beijing 童莉葛 机械工程学院 2010 空气调节空气调节Air Conditioning 第一章 空气的 热湿学基础 1.4焓湿图的应用 2 童莉葛童莉葛School of Mechanical Engineering, University of Science & Technology, Beijing 温 度 温 度 t/ C kJ/kg B=101325Pa 四组等值线: 等温线等温线t 等含湿线等含湿线d 等相对湿度线等相
2、对湿度线 等焓线等焓线i 水蒸气分压力 热湿比 水蒸气分压力 热湿比 焓湿图的回顾焓湿图的回顾 3 童莉葛童莉葛School of Mechanical Engineering, University of Science & Technology, Beijing 热湿比的定义 线表示了空气状态变化的方向和特征 线表示了空气状态变化的方向和特征 d i dd ii AB AB = = 湿空气状态变化前后的焓差和含湿量差之比值湿空气状态变化前后的焓差和含湿量差之比值 W Q Gd Gi = = 是总空气量G在处理过程中所得到 （或失去）的热量Q和湿量W的比值 由由A状态变为状态变为B状态：状态
3、： 焓湿图的回顾焓湿图的回顾 4 童莉葛童莉葛School of Mechanical Engineering, University of Science & Technology, Beijing W Q Gd Gi = = 对于空调区域(conditioned space)而言，热 量Q和湿量W的房间的余热和余湿 O d i N 送入房间的O状态的空气吸收 房间的余热和余湿，自身状态 变为N状态的空气 ON线被称为空气调节线 （condition line） 只要N点固定，O点落在过N点 的线上，就能满足负荷的要求 热湿比的定义 焓湿图的回顾焓湿图的回顾 i d 5 童莉葛童莉葛Scho
4、ol of Mechanical Engineering, University of Science & Technology, Beijing 一、确定空气的状态参数 已知B101325Pa，空气的温度t=22C， =60%，确定其露 点温度tl，湿球温度 ts和其它参数 第四节焓-湿图的应用第四节焓-湿图的应用 在B一定时，空气状态参数独立参数t, d, , i 和ts中的任意两 个，就可以在焓湿图上确定空气的状态点，并查出其余的参数 ts tl t=22C =60% i A B101325Pa t=22C t=14C =100% dA=9.90g/kg干 iA=47.0kJ/kg干 t
5、A,l=14.0 C PA,q=1580Pa tA,s=16.9 C 该点的状态参数： t=16.9C i d 6 童莉葛童莉葛School of Mechanical Engineering, University of Science & Technology, Beijing 一、确定空气的状态参数一、确定空气的状态参数 ts tl t=22C =60% i A B101325Pa t=22C t=14C =100% t=16.9C B一定的前提下一定的前提下 2、已知t和，求其它状态参数 1、已知t和d，求其它状态参数 3、已知t和i，求其它状态参数 4、已知t和ts，求其它状态参数
6、5、已知和d，求其它状态参数 i d 自己练习 7 童莉葛童莉葛School of Mechanical Engineering, University of Science & Technology, Beijing 两种不同状态的空气混合在空气调节系统的设计过程中是经常 遇到的情况，为此，必须研究空气的混合规律。 二、两种不同状态空气混合后的参数计算二、两种不同状态空气混合后的参数计算 在空调工程中，为了节省冷量（或热量），通常利用从空调房 间抽回的一部分室内空气（回风），与一定数量的室外空气 （新风）或经过处理后的空气相混合，再送入房间，这就需要 确定混合后空气的状态参数。 B A C
7、8 童莉葛童莉葛School of Mechanical Engineering, University of Science & Technology, Beijing 两种不同状态的空气混合在空气调节系统的设计过程中是经常 遇到的情况，为此，必须研究空气的混合规律。 二、两种不同状态空气混合后的参数计算二、两种不同状态空气混合后的参数计算 在空调工程中，为了节省冷量（或热量），通常利用从空调房 间抽回的一部分室内空气（回风），与一定数量的室外空气 （新风）或经过处理后的空气相混合，再送入房间，这就需要 确定混合后空气的状态参数。 B A C L O O A B C A 9 童莉葛童莉葛Sc
8、hool of Mechanical Engineering, University of Science & Technology, Beijing GC= GA+ GB（kg/s） =+ =+ 湿平衡 热平衡 CCBBAA CCBBAA dGdGdG iGiGiG 将GC= GA+ GB代入并整理后可得： B A C 二、两种不同状态空气混合后的参数计算二、两种不同状态空气混合后的参数计算 方法1：公式法方法2：焓湿图法方法1：公式法方法2：焓湿图法 已知：质量流量GA（kg/s），状态为A（iA,dA）的空气和质量 流量为 GB（kg/s），状态为A（iA,dA）的两种空气相混合，混 合
9、后状态点为C点（iC,dC）。确定：混合后的状态参数。 假定在混合过程中与外界没有热湿交换与外界没有热湿交换，根据热平衡和湿平衡热平衡和湿平衡 原理，可以列出如下方程： 混合后的空气质量流量为： 10 童莉葛童莉葛School of Mechanical Engineering, University of Science & Technology, Beijing 因此，直线BC、CA互相平行，又因C是公 共点，因此A、B、C三点必然在同一直线 上。下面进一步分析混合点C在AB线上的 位置，根据三角形相似原理可得： AC CB B A AC CB B A dd dd G G , ii ii
10、G G = = CA AC AC CB CB BC dd ii dd ii = = = dAdCdB A C B iA iC iB =100% B A AC CB AC CB G G ii ii dd dd CA BC = = = 二、两种不同状态空气混合后的参数计算二、两种不同状态空气混合后的参数计算 B C AC AB AC AB G G ii ii dd dd CA BA = = = B A C 11 童莉葛童莉葛School of Mechanical Engineering, University of Science & Technology, Beijing 混合点C将AB分成两
11、段，两段长度之比和参与混合的两种空气的 质量成反比，混合点靠近质量大的空气状态一端混合点靠近质量大的空气状态一端。 二、两种不同状态空气混合后的参数计算二、两种不同状态空气混合后的参数计算 混合规律混合规律 利用混合规律，可以求出混合空气状态点。 方法方法2：焓湿图法：焓湿图法 A C B iA iC iB =100% 2、连接A和B点，量取AB线段长度； 1、在焓湿图上确定被混合的空气状态点A、B； 3、确定混合点C的位置，获得混合空气状态参数。 AB G G ACAB G G CB C B C A =或 12 童莉葛童莉葛School of Mechanical Engineering,
12、University of Science & Technology, Beijing 二、两种不同状态空气混合后的参数计算二、两种不同状态空气混合后的参数计算 由于凝结水带走的显热很 少，可以近似为等焓过程 由于凝结水带走的显热很 少，可以近似为等焓过程 如果C点出现在“有雾区”，这种空气状态只能是暂时的。 DCD td19. 4ii= 如果混合点出现在有雾区，混合后的状态变化？如果混合点出现在有雾区，混合后的状态变化？ C D A B =100% 由于iD、d、tD是三个相互关联的 未知数，要确定之值，必须通过试 算法，找到一组满足上式的值，画 iD与100%交点为D点。 多余的水蒸汽立即
13、凝结为水，从空气中分离出来，空气仍恢复 到饱和状态，沿着CD变化，凝结水带走了水的显热，空气焓 值略有降低。 13 童莉葛童莉葛School of Mechanical Engineering, University of Science & Technology, Beijing 自练题： 某空调工程总送风量为5.30kg/s，其中回风量为4.09kg/s，回风 状态参数tN=20C， N55%；新风量为1.2kg/s，新风状态参 数，为tW=34C， W61%。 求混合空气的状态。（所在地区的大气压力为 B=101325Pa ） N C W 答案： iC=50.95kJ/kg干， dC=1
14、0.80g/kg干 二、两种不同状态空气混合后的参数计算二、两种不同状态空气混合后的参数计算 i d 14 童莉葛童莉葛School of Mechanical Engineering, University of Science & Technology, Beijing 引申引申： N O W 二、两种不同状态空气混合后的参数计算二、两种不同状态空气混合后的参数计算 W O N N 增大新风，O点向？移动 增大回风，O点向？移动 NW WW GG G G G NW NO + = i d 15 童莉葛童莉葛School of Mechanical Engineering, Universit
15、y of Science & Technology, Beijing 三、几种典型的空气状态变化过程三、几种典型的空气状态变化过程 复习焓湿图 A B C E D F G 0 0 tdi 状态参数变 化趋势 热湿 比 象 限 i d 16 童莉葛童莉葛School of Mechanical Engineering, University of Science & Technology, Beijing 三、几种典型的空气状态变化过程三、几种典型的空气状态变化过程 各种变化过程的方向和特征可用热湿比表示 （一）等湿（干式）加热过程（干式加热过程）（一）等湿（干式）加热过程（干式加热过程） 为：
16、故， AB idBdABAi,= 常用表面式空气加热器（或电加热器）来处理空气。空气通过加 热器时获得了热量，提高了温度，但含湿量没变化获得了热量，提高了温度，但含湿量没变化。 = = 0 i -i d i AB 空气状态变化是等湿、焓增过程： B A i d 17 童莉葛童莉葛School of Mechanical Engineering, University of Science & Technology, Beijing 三、几种典型的空气状态变化过程三、几种典型的空气状态变化过程 各种变化过程的方向和特征可用热湿比表示各种变化过程的方向和特征可用热湿比表示 （一）等湿（干式）加热过程（干式加热过程）（一）等湿（干式）加热过程（干式加热过程） 稳定流动下
