《工程热力学课件[第十三章湿空气]学习培训课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程热力学课件[第十三章湿空气]学习培训课件（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 工程热力学课件工程热力学课件第十三章第十三章湿空气湿空气moistair;atmosphericair131概述概述地球上的大气由氮、氧、氩、二氧化碳、水蒸气及极微量的其他气体所组成。水蒸气以外的所有组成气体称为干空气，看作是不变的整体。因此，大气是干空气与水蒸气组成的混合气体。干空气随时间、地理位置、海拔、环境污染等因素而产生微小的变化，为便于计算，将干空气标准化。饱和蒸汽饱和蒸汽1、未饱和湿空气未饱和湿空气一、未饱和湿空气一、未饱和湿空气和和饱和湿空气饱和湿空气过热蒸汽过热蒸汽水蒸气水蒸气干空气干空气过热过热水蒸气水蒸气pvps(T)Tspvps加入水蒸气加入水蒸气，pv2、饱和湿空气饱
2、和湿空气未饱和湿空气未饱和湿空气和和饱和湿空气饱和湿空气干空气干空气饱和饱和水蒸气水蒸气pvps(T)Tsps温度一定，不能温度一定，不能再加入水蒸气再加入水蒸气6 空气达成饱和的途径t不变，不变，pv上升，上升，pv=ps(t)pv不变，不变，t下降，下降，t=ts(pv)二二.露点露点dewpoint湿空气中水蒸气压力pv所对应的饱和温度，td=ts(pv)。分析问题：分析问题：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
3、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？例：氢气和水蒸气混合物中容积成分如下：，混合物的总压力p=0.15MPa假定该混合被等压冷却到20c，求露点温度和终态时气相部分的容积成分。解：根据理想气体混合物性质在露点温度时，水蒸气的饱和压力等于5.25kPa，查表得：tDP=33.8c此时13-2相对湿度相对湿度(therelativehumidity)和和含湿量含湿量(humidity;humidityratio)一一.绝对湿度绝对湿度(absolutehumidity)v每立方米湿空气中水蒸气的质量kg/m3所以3）v数值不能直接反映湿空气吸湿能力的大小如pv=0.6566kP
4、a，1时pv=ps，无吸湿能力10时pvps有吸湿能力。二二.相对湿度（饱和度）相对湿度（饱和度）-humidity湿空气中水蒸气含量与同温度下最大可能含量之比。所以=0干空气0ts（p），如在1atm时，t100时，由于水蒸汽的最大压力（饱和压力）psp11 三三.含湿量含湿量d每kg干空气中所含水蒸气的质量讨论：a）当p一定时，12 四四.干球温度干球温度t，湿球温度湿球温度tw和绝热饱和温度和绝热饱和温度tad 1.干、湿球温度计干、湿球温度计(wet-and-dry-bulbthermometer;psychrometer)原理原理干湿球温度计13-3湿空气的焓湿空气的焓-湿图湿图ps
5、ychrometricchart一一.湿空气的焓湿空气的焓焓湿图焓湿图的的结构结构d=0干空气干空气dh2、h线线1、d线线h与与t很接近很接近人为将人为将h旋转旋转135度度h135度度焓湿图焓湿图的的结构结构dh3、t线线正斜率的直线正斜率的直线h等干球温度线等干球温度线t焓湿图焓湿图的的结构结构dh是一组向上凸是一组向上凸的线的线h等相对湿度线等相对湿度线t4、线线饱和线饱和线上部未饱和线上部未饱和线下部无意义下部无意义干空气干空气d=0焓湿图焓湿图的的结构结构dhht4、线线ts=99.63oCd焓湿图焓湿图的的结构结构dhht5、线线d焓湿图焓湿图的的结构结构dhht6、露点露点td
6、pv下饱和下饱和湿空气湿空气td焓湿图焓湿图的的结构结构dhht7、湿球温度、湿球温度tw绝热饱和温度绝热饱和温度tdtwt24 C）h-d图应用例1例213-4湿空气的热力过程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。一一.冷却、冷却去湿冷却、冷却去湿(dehumidification)及加热及加热对于冷却盘管：火电厂发电机采用氢气冷却，当氢气中含有水分时会威胁发电机的安全性。试用h-d图说明用冷冻法去除氢气中所含水分的原理 分析问题：
7、29 对于加热段：在在绝绝热热的的条条件件下下，湿湿空空气气吸吸收收水水分分，其其含含湿湿量量增增加加的的过过程程，称称为为湿湿空空气气的的绝绝热热加加湿湿过程。过程。绝绝热热加加湿湿过过程程中中，单单位位质质量量干干空空气气的的湿湿空空气气吸吸收收的的水水分分为为d2d1，湿湿空空气气的的焓焓增增为为水水分带入的能量，即分带入的能量，即式式中中：hv为为水水的的焓焓。因因为为水水分分带带入入湿湿空空气气中中的的能能量量0.001(d2d1)hv与湿空气的焓与湿空气的焓h1、h2相比很小，可忽略不计，即相比很小，可忽略不计，即绝热加湿过程中，水分蒸发生成水蒸气需从空气中吸收汽化潜绝热加湿过程中
8、，水分蒸发生成水蒸气需从空气中吸收汽化潜热，使得湿空气的温度降低，所以该过程也称为热，使得湿空气的温度降低，所以该过程也称为蒸发冷却过程蒸发冷却过程。二二.蒸发冷却（绝热加湿）蒸发冷却（绝热加湿）三三.加热增湿加热增湿水蒸气质量守衡：湿空气能量守衡：32 四四.绝热混合绝热混合33 例：图示是现今广泛使用的逆流式冷却塔示意图，高温水自上而下，为饱和湿空气自下而上在塔内与水进行热质交换，各截面参数如图示，求：1）列出塔的质、能守恒式；2）若解：1）因为稳流，所以质量守恒能量守恒2）据p=101325Pa，tl3=40c，tl4=25c，查表，hl3=167.5kJ/kg，hl4=104.655kJ/kg据t1=30c，t2=38c，查表，ps1=4.241kPaps2=6.624kPa，故pv1=1ps1=1.696kPapv2=2ps2=6.492kPa据
