第一章_湿空气的物理性质及其焓湿图

第一章 湿空气的物理性质及其焓湿图

§1.1湿空气的物理性质

空气调节的任务：创造一个适合不同要求的空气环境，湿空气是空调的基本工质，也是构成环境的主体。空气调节的结构就是讲空气前后的状态发生一定的改变，这必定首先要了解其物理性质。 一、基本概念 （一）湿空气的组成 湿空气＝干空气+水蒸气 湿空气：平时人们常说的空气。

⑴ 干空气：N2、O2、CO2和其他惰性气体。除了CO2外，其他气

体的含量是非常稳定的，但CO2的含量非常小，他的含量变化对干空气的性质影响可以忽略。所以允许将干空气作为一个整体考虑。

⑵ 水蒸气：来源于地球上的海洋、湖泊表面水分蒸发，随着气候

地区条件而变化。压力很低，一般只有几百Pa，水蒸气量很少，但他的变化却能引起干、湿度的变化，对人体的舒适感，产品质量，工艺过程、设备维护等有直接影响。

（二）理想气体状态方程

它是用来描述理想气体状态（P、V、T）变化规律的方程。

干空气：常温常压下的气体一般均可看作理想气体；

理想气体：假定该气体分子是不占有空间的质点，分子

间没有相互作用力。

水蒸汽：分压力低，含量少，比容很大，且处于过热，

亦可看作理想气体。

（水蒸气只有在特定条件下,如在压力很低、密度很小并远离饱和线的过热状态下,才接近于理想气体;而在其它大部分过热状态或饱和状态下,都不能应用理想气体的状态方程式。）

∴ 湿空气遵循理想气体状态方程 PV

mRT

或P

RT

（1）

即：一定质量的理想气体的压强、体积的乘积与热力学温度的

比值是常数。R

M

R0M

8314M

R0:通用气体常数，

：气体分子量 （2）

g

PgV mgRgT

mqRqT

或 P 或P

q

RgT

R

q

g

287J/kg k（气体常数） （3）

PV

q

RqT

R

461J/kg k

（4）

（三）道尔顿分压定律

混合气体的压力＝各组成成分的分压力之和 湿空气压力B＝干空气压力（5）

标压：B＝101.325Pa 二、湿空气的状态参数

Pg

+水蒸气分压力

Pq

（一）压力

1、大气压力或湿空气的压力B

大气压力不同，空气的物理性质也就不同，反映空气物理性质

的状态参数也要发生变化，因此空调的设计与运行中，如果不考虑当地大气压的大小，就会造成一定的误差。

标压：B＝101.325KPa，指北纬45°处海平面的全年平均大气压

海拔高度↑，B↓

同一海拔，不同季节，B也有±5％的波动 2、水蒸气分压力 （1）水蒸气分压力P

q

水蒸气单独占有湿空气的容积，并具有与湿空气相同的温度时，所产生的压力称之为水蒸气分压力。用P表示

q

（2）饱和水蒸气分压力P

q,b

压力是由于气体分子撞击容器壁而产生的宏观效果，因此水蒸气分压力的大小直接反映了水蒸气含量的多少。

水蒸气含量越大，水蒸气分压力越大，当湿空气中的水蒸气含量达到最大限度即饱和状态时，此时的水蒸气分压力称为饱和水蒸气分压力，用P表示，P

q,b

q,b

f(t)见附录1-1，温度越高，P越

q,b

大。 （二）温度

绝对温标T，k

表示方法有

T 273 t

摄氏温标 t，℃ 华氏温标 t，℉

t C

59

t F

-32

（三）密度 （比容 ）

湿空气为干空气和水蒸气混合，两者均匀混合，并占有相同的体积

∴ ＝

g

q

PgRgT

PqRqT

PqT

B PqRgT

PqRqTBT

0.003484（6）

0.

湿空气密度取决于P，水蒸气含量P越大，湿空气密度 越小。

q

q

因此湿空气密度比干空气密度小，通常标况下B=101325Pa, t=20℃,干空气密度 ＝1.205kg/m3，因此常取湿空气密度 ＝

g

1.2kg/m3。0

（四）含湿量d（绝对含湿量）

衡量湿空气含有水蒸气量多少的指标

定义：所含水蒸气质量与干空气质量之比，即含有1kg干空气的

湿空气所含有的水蒸气的量。或者定义为湿空气中与1kg干空气同时并存的水蒸气量。

d PqV RqTPgVRgT

mqmg

kg/kg （7）

＝

RgPqRqPg

＝0.622

PqPg

＝0.622

PqB－Pq

kg/kg 干

＝622

PqB－Pq

g/kg 干

（8）

用途：今后对空气进行加湿、减湿处理时，都是用含湿量来计算空气中水蒸气量的变化。 （五）相对湿度

表征湿空气中含有水蒸气量的间接指标

定义：湿空气的水蒸气分压力与同温度下饱和湿空气的水蒸气压力之比。 ＝（9）

↓，空气较为干燥，吸收水蒸气的能力强

∴有了相对湿度 ，我们又可得到含湿量的另一种表达式

d＝0.622

PqPq,b

100%

Pq,bB－ Pq,b

kg/kg 干

（10）

d,

关系：

定性：d：表示水蒸气含量，不能反应空气吸湿能力——绝对量

：表示空气中水蒸气接近饱和的程度，反映了吸收水蒸气

的能力——相对量

实际上

B Pq,bB Pq

1，∴

ddb

（六）湿空气的焓i

在空调工程中，空气的状态经常发生变化，也 …… 此处隐藏：3737字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……