🗊Презентация Теория теплообмена. Влажный воздух

Теория теплообмена Влажный воздух Основные понятия и определения

Влажный воздух Смесь сухого воздуха и водяного пара. Основные параметры: абсолютная и относительная влажность, влагосодержание, энтальпия (теплосодержание), плотность, парциальное давление пара в воздухе, температура.

Влажный воздух- идеальный газ С достаточной для технических расчетов степенью точности влажный воздух подчиняется законам смеси идеальных газов. Каждый компонент газовой смеси занимает тот же объем, что и вся смесь, имеет температуру смеси и парциальное давление.

Влажный воздух Влажный воздух бывает насыщенным и ненасыщенным Если пар насыщенный сухой – воздух насыщенный влажный. При охлаждении такого воздуха – конденсация водяного пара. Если пар перегретый – воздух ненасыщенный. Такой воздух способен к увлажнению

Свойства влажного воздуха Закон Дальтона- общее давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений ее компонентов. Барометрическое давление влажного воздуха равно сумме давлений сухого воздуха и водяного пара: П= рв + рп , где рп, рв– парциальное давление водяного пара и сухого воздуха, Па;  

Абсолютная влажность воздуха определяется массой водяного пара в 1м3 влажного воздуха (кг/м3), т.е. соответствует плотности пара при температуре воздуха и парциальном давлении. Абсолютная влажность воздуха определяется массой водяного пара в 1м3 влажного воздуха (кг/м3), т.е. соответствует плотности пара при температуре воздуха и парциальном давлении. Плотность влажного воздуха вл.в (в кг/м3) при давлении П и температуре Т(К), определяется по уравнению: вл.в = в + п;

Закон Менделеева-Клапейрона Для идеальных газов: pv=RT Плотность идеального газа:

Масса водяного пара в воздухе может меняться от 0 до максимального значения. В насыщенном воздухе количество пара является предельно возможным при данной температуре и равно массе пара в 1м3 воздуха в состоянии насыщения. Отношение абсолютной влажности к максимально возможной при той же температуре и давлении называют относительной влажностью воздуха или степенью насыщения. Масса водяного пара в воздухе может меняться от 0 до максимального значения. В насыщенном воздухе количество пара является предельно возможным при данной температуре и равно массе пара в 1м3 воздуха в состоянии насыщения. Отношение абсолютной влажности к максимально возможной при той же температуре и давлении называют относительной влажностью воздуха или степенью насыщения.

Относительная влажность воздуха Для идеальных газов плотность пара пропорциональна его парциальному давлению при данной температуре: где рп - парциальное давление водяного пара в воздухе (при температуре сухого термометра), Па; Рнас - давление насыщенного водяного пара при той же температуре, Па.

Относительная влажность воздуха При нагревании воздуха давление насыщения возрастает и соответственно снижается относительная влажность. Относительная влажность изменяется от 0 до 100%. При =0 – сухой воздух, при =100% - насыщенный воздух.

Влагосодержание воздуха Количество водяного пара содержащегося во влажном воздухе и приходящегося на 1 кг абсолютно сухого воздуха, объем которого не изменяется: где х - влагосодержание воздуха, кг п/кг в 0,622 – отношение мольных масс водяного пара и воздуха.

Энтальпия Удельная энтальпия влажного воздуха равна сумме удельной энтальпии абсолютно сухого воздуха и удельной энтальпии водяного пара. Энтальпию влажного воздуха можно определить: I=(св +спх)t +r0x = (1,01 + 1,97x)t + 2493x;

Энтальпия где I – энтальпия влажного воздуха, кДж/кг; св = 1,01– средняя удельная теплоемкость сухого воздуха (при постоянном давлении); сп = 1,97– средняя удельная теплоемкость водяного пара; t - температура воздуха (по сухому термометру), 0С; r0 = 2493– удельная теплота парообразования воды при 00С.

Температура точки росы – это температура, до которой необходимо охладить влажный воздух, чтобы он перешел в состояние насыщения (=100%) при постоянном влагосодержании (x=const). Температура точки росы – это температура, до которой необходимо охладить влажный воздух, чтобы он перешел в состояние насыщения (=100%) при постоянном влагосодержании (x=const). Температура мокрого термометра – это температура, до которой необходимо охладить влажный воздух, чтобы он перешел в состояние насыщения при постоянной энтальпии (I=const).

Смешение потоков При смешении воздушных потоков параметры получаемой смеси можно рассчитать, используя кратность смешения:

Параметры смеси Влагосодержание смеси: Энтальпия (теплосодержание) смеси:

Диаграмма Рамзина(I-x или I-d) Барометрическое давление 745 мм рт ст; Угол между осями 135 Вертикальные прямые – x=const; Наклонные прямые I=const; линии постоянства температур; линии постоянства относительной влажности; парциального давления водяного пара; температур мокрого термометра

Диаграмма Рамзина (I-x или I-d) Линии φ=const сходятся на оси ординат в точку (x=0, t=-273C); имеют резкий перелом при t=99,4С, соответствующей барометрическому давлению 745 мм рт ст; линия φ=100% делит диаграмму на область ненасыщенного и пересыщенного воздуха.

Пересыщенный воздух Влага распылена в виде мельчайших капель; Неприменимы зависимости для идеальных газов