Свойства влажного воздуха

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Министерство образования Республики Беларусь

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «ПОЛОЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

РЕФЕРАТ

по дисциплине ”Кондиционирование воздуха и холодоснабжение“

По теме :“Свойства влажного воздуха”

Выполнила: Миганович А.Р

Проверил:Нияковский А.М

НОВОПОЛОЦК 2016 г

Окружающий нас атмосферный воздух является смесью газов. Он практически всегда бывает влажным. Водяные пары в отличие от других составляющих смеси могут находиться в воздухе как в перегретом, так и в насыщенном состоянии. Сухая часть влажного воздуха обычно содержит 78% по объему азота, около 21% кислорода, около 0,03% углекислоты, незначительное количество инертных газов (аргон, неон, гелий, ксенон, криптон), водорода, озона и др.

Универсальная газовая постоянная в системе СИ R = 8,314Х ХЮ3 Дж/(моль-К). В системе МКГСС при измерении давления в кгс/м2 R=848 кгс-м/(моль-°С) „или при измерении давления в мм рт. ст. R = 62,37 мм рт. ст. м3/(моль-°С).

При расчете вентиляции влажный воздух удобно рассматривать как бинарную смесь (смесь двух газов), состоящую из водяных паров (газа с молярной массой Л1П=18 кг/моль) и сухого воздуха (условного однородного газа с молярной массой уИс.в=29 кг/моль).

При обычных условиях в помещении, когда давление водяного пара равно приблизительно 15 мм рт. ст., доля второго члена в формуле (III.9), учитывающего разницу плотности влажного и сухого воздуха, при прочих равных условиях составит всего 0,75% величины рсв. Поэтому в инженерных расчетах в тех случаях, когда качественное различие плотностей сухого и влажного воздуха не имеет значения, обычно считают, что рв~рс в-

При изменении свойств воздуха в вентиляционном процессе количество его сухой части остается неизменным, поэтому принято все показатели тепловлажностного состояния воздуха относить к 1 кг сухой части влажного воздуха.

Влагосодержание воздуха может быть различным, однако его максимальное значение при заданной температуре строго определено полным насыщением воздуха водяными парами. В связи с этим для характеристики степени увлажненности воздуха удобно пользоваться показателем относительной влажности воздуха ф.

Величина ф показывает в процентах или в долях единицы степень насыщенности воздуха водяными парами по отношению к состоянию полного насыщения.

При относительной влажности 100% воздух полностью насыщен водяными парами, и его называют насыщенным влажным воздухом. Водяные пары в этом случае находятся в насыщенном состоянии. При ф<100% воздух содержит водяные пары в перегретом состоянии, и его называют ненасыщенным влажным воздухом.

Давление водяного пара, находящегося в насыщенном состоянии, зависит только от температуры. Его значение определяют экспериментальным путем и приводят в специальных таблицах. Имеется ряд формул, аппроксимирующих зависимость ряш Па или мм рт. ст, от t, °С.

Из термодинамических параметров ВВ, которыми оперируют в курсе вентиляции, можно выделить следующие:

плотность;

теплоемкость;

температура;

влагосодержание;

парциальное давление водяного пара;

относительная влажность;

температура точки росы;

энтальпия (теплосодержание);

температура по мокрому термометру.

Термодинамические параметры определяют состояние ВВ и определенным образом связаны друг с другом. Особыми, не термодинамическим параметром, являются подвижность, то есть скорость воздуха, и концентрация вещества (кроме влаги). Они никак не связаны с остальными термодинамическими параметрами и могут быть любыми независимо от них.

Под воздействием различных факторов влажный воздух может изменять свои параметры. Если воздух, заключенный в некотором объеме (например, помещении), находится в контакте с горячими поверхностями, он нагревается, то есть повышается его температура. При этом нагреву подвергаются непосредственно те слои, которые граничат с горячими поверхностями. Из-за нагрева изменяется плотность воздуха, и это приводит к возникновению конвективных течений: происходит процесс турбулентного обмена. За счет наличия турбулентного перемешивания воздуха в процессе вихреобразования воспринятая пограничными слоями теплота постепенно передается более удаленным слоям, в результате чего весь объем воздуха както повышает свою температуру.

Из рассмотренного примера ясно, что слои близкие к горячим поверхностям, будут иметь температуру более высокую, чем удаленные. Иначе говоря, температура по объему не одинакова (и иногда различается весьма значительно). Поэтому температура, как параметр воздуха, в каждой точке будет иметь свое индивидуальное, локальное значение. Однако характер распределения локальных температур по объему помещения предсказать крайне трудно, поэтому в большинстве ситуаций приходится говорить о неком среднем значении того или иного параметра воздуха. Среднее значение температуры выводится из предположения, что воспринятое тепло окажется равномерно распределено по объему воздуха, и температура воздуха в каждой точке пространства будет одинакова.

Более менее изучен вопрос о распределении температуры по высоте помещения, однако даже в этом вопросе картина распределения может сильно изменяться под действием отдельных факторов: струйных течений в помещении, наличия экранирующих поверхностей строительных конструкций и оборудования, температуры и размеров тепловых источников.

Чтобы измерить влажность воздуха применяется гигрометр.

Существует несколько типов - весовой, волосной, пленочный, действие которых основано на различных принципах.

Весовой - состоит из системы U-образных трубок, наполненных гигроскопическим веществом, способным поглощать влагу из воздуха. Через эту систему насосом притягивают некоторое количество воздуха, влажность которого измеряют. Зная массу системы до и после измерения, объем пропущенного воздуха, находят абсолютную влажность.

Волосной - основан на свойстве обезжиренного человеческого волоса изменять свою длину при изменении влажности воздуха, что позволяет измерить относительную влажность от 30 до 100 %. Волос натянут на металлическую рамку, изменение длины волоса через шарнирное соединение передается стрелке, которая перемещается вдоль шкалы.

Пленочный - у которого чувствительный элемент из органической пленки, которая растягивается при повышении влажности и сжимается при понижении влажности.

Влажность бывает:

-относительная

-абсолютная

Абсолютная влажность воздуха -- физическая величина, показывающая массу водяных паров, содержащихся в 1мі воздуха. Другими словами, это плотность водяного пара в воздухе.

Относительная влажность - это отношение текущего давления водяного пара к максимально возможному для данной температуры.

Энтальпия влажного воздуха:

Энтальпия (i) влажного воздуха - это один из основных его параметров, который широко применяется при расчетах сушильных установок главным образом для определения теплоты, расходуемой на испарение влаги из подсушиваемых материалов. Энтальпию влажного воздуха относят к одному килограмму сухого воздуха в паровоздушной смеси и определяют как сумму энтальпий сухого воздуха и водяного пара, то есть

i = ic + iпЧХ, кДж/кг.

При расчете энтальпии смесей начальная точка отсчета энтальпий каждого из компонентов должна быть одной и той же. Для расчетов влажного воздуха можно принять, что энтальпия воды равна нулю при 0оС, тогда и энтальпию сухого воздуха также отсчитываем от 0оС, то есть iв = св*t = 1,0048t

iвл.в= 1,004t+d(2500+ 1,86t)=50,2 кДж/кг.

t - температура влажного воздуха, 0С;

d - влагосодержание, г/кг

Б) Графический метод представлен на Н,d - диаграмме влажного воздуха.

Красная линия - линия влагосодержания, зеленая линия - линия температуры. Из точки пересечения влагосодержания и температуры находим энтальпию (синяя линия) примерно 50,2 кДж/кг

Точка росы:

Температура, до которой можно охладить ненасыщенный влажный воздух, чтобы он стал насыщенным, называется температурой точки росы - tp. При дальнейшем охлаждении влажного воздуха происходит конденсация пара. Температура точки росы газа (точка росы) -- это значение температуры газа, при которой водяной пар, содержащийся в газе, охлаждаемом изобарически, становится насыщенным над плоской поверхностью воды.

Точка росы -- это температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу{\displaystyle R\!H\approx 1-0,05(T-T_{p}).}.

Чем отличается абсолютная влажность от влагосодержания?

Абсолютная влажность воздуха -- физическая величина, показывающая массу водяных паров, содержащихся в 1мі воздуха. Другими словами, это плотность водяного пара в воздухе.

Влагосодержание - это отношение массы воды к массе сухого воздуха, в котором эта вода испарилась. влажный воздух вентиляция энтальпия

Относительная влажность - это отношение текущего давления водяного пара к максимально возможному для данной температуры.

Вывод:абсолютная влажность это плотность влажного пара, а влагосодержание показывает количество влаги в сухом воздухе, относительная влажность это отношение давлений, абсолютная влажность равна плотности пара при его парциальном давлении.

I--d-диаграмма влажного воздуха

I--d-диаграмма влажного воздуха графически связывает все параметры, определяющие тепловлажностное состояние воздуха: энтальпию, влагосодержание, температуру,относительную влажность, парциальное давление водяных паров. Диаграмма построена в косоугольной системе координат, что позволяет расширить область ненасыщенного влажного воздуха и делает диаграмму удобной для графических построений. По оси ординат диаграммы отложены значения энтальпии I, кДж/кг сухой части воздуха, по оси абсцисс, направленной под углом 135° к оси I, отложены значения влагосодержания d, г/кг сухой части воздуха. Поле диаграммы разбито линиями постоянных значений энтальпии I= const и влагосодержания d = const. На него нанесены также линии постоянных значений температуры t = const, которые не параллельны между собой -- чем выше температура влажного воздуха, тем больше отклоняются вверх его изотермы. Кроме линий постоянных значений I, d, t, на поле диаграммы нанесены линии постоянных значений относительной влажности воздуха ц = const. В нижней части I--d-диаграммы расположена кривая, имеющая самостоятельную ось ординат. Она связывает влагосодержание d, г/кг, с упругостью водяного пара pп, кПа. Ось ординат этого графика является шкалой парциального давления водяного пара pп.

Размещено на Allbest.ru