1)由于湿球表面p>p,湿球表面的水分汽化并向空气扩散,由于 空气与湿球之间无温度差故水分汽化所需的热量只能取自于湿 球上的水,使湿球温度下降 2)由于湿球温度小于空气温度,有热量从空气向湿球传递; 3)刚开始时,传递的热量尚不够水汽化所需之热,湿球温度继续下 4)传热速率随温度差增大而增大,最后达到动态平衡,即 传热速率湿球表面水分汽化所需的热量 此时湿球的水温不再下降而达到—一个稳定的温度称湿球温度 事实上,不论水温如何,最终必将达到此动态平衡 由于湿空气量大,水分的汽化并不影响空气的H和。而湿球温 度是由空气的H和所决定因此湿球温度是湿空气的一个状态参数。 实际应用:由干球温度和湿球温度,求湿度H 空气向湿球表面的传热速率:Q=a4(tm) 2.湿球表面水分向空气主体的对流传质速率 N=kHA(Hw-H) 式中:km以湿度差为推动力的传质系数;kg水m2s A湿球纱布的表面积;m2 Hm-在湿球温度下,空气的饱和湿度;kg水/kg干空 H—在干球温度下,空气的饱和湿度;kg水kg千空气 3.在平衡时:Q=a4(1m)=kA(HmH)r
6 1)由于湿球表面 ps>pv,湿球表面的水分汽化并向空气扩散,由于 空气与湿球之间无温度差,故水分汽化所需的热量只能取自于湿 球上的水,使湿球温度下降; 2)由于湿球温度小于空气温度,有热量从空气向湿球传递; 3)刚开始时,传递的热量尚不够水汽化所需之热,湿球温度继续下 降; 4)传热速率随温度差增大而增大,最后达到动态平衡,即 传热速率=湿球表面水分汽化所需的热量 此时湿球的水温不再下降,而达到一个稳定的温度,称湿球温度。 事实上,不论水温如何,最终必将达到此动态平衡 由于湿空气量大,水分的汽化并不影响空气的 H 和 t。而湿球温 度是由空气的H和 t所决定,因此湿球温度是湿空气的一个状态参数。 实际应用:由干球温度和湿球温度,求湿度 H 1.空气向湿球表面的传热速率: Q=αA(t-tW) 2.湿球表面水分向空气主体的对流传质速率: N=kHA(HW-H) 式中:kH—以湿度差为推动力的传质系数;kg 水/m2 ·s A—湿球纱布的表面积;m2 HW—在湿球温度下,空气的饱和湿度;kg 水/kg 干空 气 H—在干球温度下,空气的饱和湿度;kg 水/kg 干空气 3.在平衡时: Q=αA(t-tW)=kHA(HW-H)rW
得:t (H-H) 实验证明k、a都与气速的08次方成正比所以k与气速无关, 对空气水系统,/kr≈1.09×103△H(kg水C 湿球温度计必须安放在空气流速大于5ms的环境中,以减少热辐 射和热传导的影响 (4)绝热饱和 绝热饱和器 四 空气 绝热降温增湿过程(绝热饱和过程)一 设:绝热饱和器与外界无热量交换,既无热量补充,又无热量损失 当温度为1,湿度为H的不饱和空气与大量循环喷淋水充分接触, 由于空气中的水汽分压小于水滴上的水汽分压水要汽化使水温下降, 与空气间形成温度差,热量由空气向水传递。但由于传递的热量不够水 汽化所需之热量,水温继续下降,直到—稳定值ω。此时,空气降温 所传递的热量正好提供水汽化所需之热量气与水之间达到了热的平 衡。空气温度也降至ω,湿度由H增大到ls下的饱和湿度Has 温度l称为湿空气(t,H)的绝热饱和温度
7 得: (H H) k r t t W H W W = − − 实验证明 kH、α 都与气速的 0.8 次方成正比,所以 kH/α 与气速无关, 对空气-水系统,α/ kH ≈1.0910 3 JΔH(kg 水 0C) 湿球温度计必须安放在空气流速大于 5m/s 的环境中,以减少热辐 射和热传导的影响。 (4)绝热饱和温度 tas 绝热降温增湿过程(绝热饱和过程)— 设:绝热饱和器与外界无热量交换,既无热量补充,又无热量损失。 当温度为 t,湿度为 H 的不饱和空气与大量循环喷淋水充分接触, 由于空气中的水汽分压小于水滴上的水汽分压,水要汽化,使水温下降, 与空气间形成温度差,热量由空气向水传递。但由于传递的热量不够水 汽化所需之热量,水温继续下降,直到一稳定值 tas。此时,空气降温 所传递的热量正好提供水汽化所需之热量,空气与水之间达到了热的平 衡。空气温度也降至 tas,湿度由 H 增大到 tas 下的饱和湿度 Has。 温度 tas 称为湿空气(t,H)的绝热饱和温度。 绝热隔墙 补充水 tas,Has tas 空气 H,t 绝热饱和器
在绝热增湿过程中,虽然空气将显热传给了水,但水份汽化又将等 量的热量带回到空气来。因此,空气的温度、湿度随着过程进行变化, 而焓值基本不变—等焓过程 以C为温度基准, 进入绝热饱和器湿空气的焓=cHt+Hro 离开绝热饱和器湿空气的焓l2= CHas tas+Haro =l2 CHi+Hro= cHas tas+hasro 由于H、Ha与1相比很小,cH≈cHas 则 上式表示绝热饱和温度l是由空气初始状态t和H所决定的,是空 气的状态函数。 应用:L和w两者意义虽然不同,但都是湿空气的初始状态的函数 特别对空气一水系统,由于cH=ak,则astw。l容易测定,用t 代替as,这对干燥计算带来方便。 对不饱和湿空气:1>m>ta 对饱和湿空气:t=l=t 二、湿空气的湿度图 湿度图(-H图)的构造
8 在绝热增湿过程中,虽然空气将显热传给了水,但水份汽化又将等 量的热量带回到空气来。因此,空气的温度、湿度随着过程进行变化, 而焓值基本不变——等焓过程。 以 0C 为温度基准, 进入绝热饱和器湿空气的焓 I1=cH t+Hr0 离开绝热饱和器湿空气的焓 I2=cHas tas+Has r0 ∵I1 = I2 cH t+Hr0= cHas tas+Has r0 由于 H 、Has 与 1 相比很小,∴cH ≈ cHas 则 ( ) 0 H H c r t t as H as = − − 上式表示绝热饱和温度 tas 是由空气初始状态 t 和 H 所决定的,是空 气的状态函数。 应用:ta 和 tW 两者意义虽然不同,但都是湿空气的初始状态的函数。 特别对空气—水系统,由于 cH=α/kH ,则 tas≈tW 。tW 容易测定,用 tW 代替 tas,这对干燥计算带来方便。 对不饱和湿空气:t> tW> td 对饱和湿空气: t= tW= td 二、湿空气的湿度图 1.湿度图(I—H 图)的构造
电乌吻吻 一了 10图 0.010,020.030.04 湿度H/kg水/kg干空气 图7-4湿空气的IH图(总压101.325kPa) (1)等湿度(H)线 (2)等焓()线——又称绝热增湿过程线 =101H(1.88+2492)H (3)等温(t)线 (4)等相对湿度()线:H=0622卿 P 饱和空气线o=100%,只有位于此线上方,才是不饱和空气,用作
9 (1) 等湿度(H )线 (2) 等焓(I)线——又称绝热增湿过程线 I=1.01t+(1.88t+2492)H (3) 等温(t)线 (4) 等相对湿度()线: s s P p p H − = 0.622 饱和空气线=100%,只有位于此线上方,才是不饱和空气,用作