1、第六章第六章 湿空气的物理性质与湿空气的物理性质与焓湿图焓湿图第一节第一节 湿空气的物理性质湿空气的物理性质一、湿空气的组成一、湿空气的组成大气：将地球表面的空气称为大气大气：将地球表面的空气称为大气干空气：从大气中除去全部水蒸气和污染物质时，所剩即为干空气干空气：从大气中除去全部水蒸气和污染物质时，所剩即为干空气湿空气：干空气和水蒸气的混合物湿空气：干空气和水蒸气的混合物二、二、 湿空气的状态参数湿空气的状态参数！ 湿空气的物理性质除和它的组成成分有关外，还决定于它所处湿空气的物理性质除和它的组成成分有关外，还决定于它所处的状态。的状态。 湿空气的状态参数：湿空气的状态参数可用压力、湿度等参
2、数湿空气的状态参数：湿空气的状态参数可用压力、湿度等参数表示，这些参数我们称为湿空气的状态参数。表示，这些参数我们称为湿空气的状态参数。 湿空气可近似为理想气体，进而可用理想气体状态方程式来表示湿空气可近似为理想气体，进而可用理想气体状态方程式来表示湿空气的状态参数之间的关系。湿空气的状态参数之间的关系。1、 压力：压力： （1）大气压力）大气压力p：压力：压力=当地大气压当地大气压+工作压力工作压力（2）分压力）分压力pq：p=pg+pq2、温度：、温度：3、含湿量：、含湿量： （1） 定义：对应于一千克干空气所含的湿空气所含的水蒸气量。定义：对应于一千克干空气所含的湿空气所含的水蒸气量。数
3、学表达式如下：数学表达式如下： d=mq/mg=q/g=Rg*Pq/Rq*Pg=0.662Pq/Pg kg/kg干干 或：或： d=622Pq/(B-Pq) g/kg干干！ 推论：含推论：含1kg干空气的湿空气质量为干空气的湿空气质量为m=mg+mq=(1+d)kg（2）物理意义：用来度量空气中水蒸气含量）物理意义：用来度量空气中水蒸气含量4、 相对湿度：相对湿度：（1）定义：）定义：=Pq/Pqb*100% （2）物理意义：表征空气接近饱和的程度。）物理意义：表征空气接近饱和的程度。 =100%为饱和空气；为饱和空气；=0为干空气。为干空气。5、 焓：焓：定义：定义：1kg干空气的焓和干空气
4、的焓和dkg水蒸气的焓两者总和，称为水蒸气的焓两者总和，称为 （1+d）kg 湿空气的焓，湿空气的焓，i=ig+iq*d kj/kg干干 =2500d+(1.01+1.84d)t 6 、密度：、密度：=g+q=0.00349B/T-0.00134Pqb/T ！一般的，同温同压下：一般的，同温同压下：g湿湿第二节第二节 焓湿图及其应用焓湿图及其应用一一 、焓湿图、焓湿图 1 作用作用： （1）反映湿空气状态参数间的关系；反映湿空气状态参数间的关系； （2）湿空气状态变化过程的直观描述。）湿空气状态变化过程的直观描述。2组成焓湿图的等值线组成焓湿图的等值线 坐标系坐标系纵坐标：为焓纵坐标：为焓i横
5、坐标：为含湿量横坐标：为含湿量d（1）等温线：据公式）等温线：据公式i=2500d+(1.01+1.84d)t 制作而成，近似平行制作而成，近似平行（2）等湿度线：与横坐标平行）等湿度线：与横坐标平行（3）等焓线：与纵坐标平行）等焓线：与纵坐标平行（4）等相对湿度线：据公式）等相对湿度线：据公式d=0.622Pqb /(B-Pqb )制作而成制作而成（5）水蒸气分压力线：仅取决于含湿量）水蒸气分压力线：仅取决于含湿量计算机计算工具计算机计算工具3热湿比线热湿比线（1）热湿比定义：湿空气的焓变化与含湿量变化之比。）热湿比定义：湿空气的焓变化与含湿量变化之比。 数学表达式为：数学表达式为： =(i
6、B-iA)/(dB-dA)/1000 dg/kg干干 或：或： =Q/ W Q 热量变化热量变化 /kj/h W湿量变化湿量变化 kg/hdB dA iB iA AB =100%值在值在i-d图上的表示图上的表示 (2)的物理意义：反映湿空气状态变化的方向与特征的物理意义：反映湿空气状态变化的方向与特征2、焓湿图的应用、焓湿图的应用 1 、 确定空气的状态参数：已知空气状态参数（确定空气的状态参数：已知空气状态参数（t、 、i、d)中中 任意两参数可确定该状态点任意两参数可确定该状态点 如：如： t、d组合组合 t=25d=20 g/kg干干i=76 kj/kg干干 =100% t、i组合组合
7、t=55 i=81 kj/kg干干 d=9.8 g/kg干干 =10%t、d组合组合t=25d=20 g/kg干干i=76 kj/kg干干 =100% t、i组合组合 d=9.8 g/kg干干 =10%t=55 i=81 kj/kg干干2 、确定露点温度、确定露点温度tL （1）露点温度）露点温度:含湿量含湿量d不变，使空气达到饱和状态的温度。不变，使空气达到饱和状态的温度。=100%d=20 g/kg干干tL =25 露点温度为露点温度为25 (2)实际应用：实际应用：露点温度是判别是否结露的标志露点温度是判别是否结露的标志 ！在实际中，使表冷器的表面温度低于被处理的空在实际中，使表冷器的表
8、面温度低于被处理的空 气的露点温度，以获得冷却减湿效果气的露点温度，以获得冷却减湿效果3 、已知某点干球温度、已知某点干球温度t、湿球温度、湿球温度tS 确定该点状态确定该点状态（1）热力学湿球温度：定压绝热条件下，空气与水直接接触达到）热力学湿球温度：定压绝热条件下，空气与水直接接触达到 热湿平衡时的绝热饱和温度。热湿平衡时的绝热饱和温度。！等湿球温度线近似为等焓线。等湿球温度线近似为等焓线。（2）用）用t、tS 确定状态点确定状态点A （ a） 等温线等温线t=ts与与 =100%交于一点，因等湿球温度线近似为交于一点，因等湿球温度线近似为 等焓线，故等焓线，故A点在过该点的等焓线上。点在
9、过该点的等焓线上。 （b）等温线）等温线t=tA与等焓线与等焓线i=iA相交即得相交即得A点。点。AttS =100%等焓线等焓线4 、不同状态空气混合点、不同状态空气混合点（1） 能量守恒方程：能量守恒方程：GAiA+GBiB=(GA+GB)iC 水蒸气质量守恒方程：水蒸气质量守恒方程： GAdA+GBdB=(GA+GB)dC (2) c点位置的确定点位置的确定 （a） A、B、C三点共线三点共线 （ b） A、B空气质量比与空气质量比与C分割分割A、B连线的长度成反比，即连线的长度成反比，即 CB/AC=( iC iB )/(iA iC )= ( dC dB )/(dA dC )= GA
10、/GB =100%BCABAC5 、典型空气处理过程、典型空气处理过程（1）干式加热（）干式加热（A-B）：）： 特征：特征：t（+）、）、d=0、I（+）、）、 （-）、）、=+ 实现设备：表面式加热器、电加热器实现设备：表面式加热器、电加热器（2）干式冷却（）干式冷却（A-C）：）： 特征：特征：t（-）、）、d=0、I（-）、）、 （+）、）、=- 实现设备：表面式加热器、电加热器实现设备：表面式加热器、电加热器 (3) 等焓减湿（等焓减湿（A-D）：）： 特征：特征： t（+）、）、d（-）、）、I=0、 （-）、）、=0实现设备：硅胶除湿实现设备：硅胶除湿（4）等焓加湿或绝热加湿（）
11、等焓加湿或绝热加湿（A-E） 特征：特征： t（-）、）、d（+）、）、 I=0、 （+）、）、=0实现设备：喷水室实现设备：喷水室ABCDEFG几种典型的湿空气状态变化过程几种典型的湿空气状态变化过程 以上四种典型过程由热湿比以上四种典型过程由热湿比=+ 及及 =0两条线，以任意湿空气两条线，以任意湿空气状态状态A为原点，将焓湿图分为四象限。为原点，将焓湿图分为四象限。 不同象限内湿空气状态变化过程如下表所示：不同象限内湿空气状态变化过程如下表所示：象限象限 热湿比热湿比 i d t 过过 程程 特特 征征 0 + + 增焓增湿增焓增湿喷蒸汽可近似实现等温过程喷蒸汽可近似实现等温过程 0 + - 增焓、减湿、升温增焓、减湿、升温 0 - - 减焓、减湿减焓、减湿 0 - + -减焓、增湿、降温减焓、增湿、降温另外，冷却干燥（另外，冷却干燥（A-G）：）： t(-)、d(-)、I(-)电加热器电加热器BAAE冷媒冷媒AC表面式冷却器表面式冷却器AF蒸汽蒸汽喷蒸汽加湿喷蒸汽加湿固体吸湿剂固体吸湿剂ADAG凝结水凝结水冷媒冷媒表面式冷却器表面式冷却器
