Файл: Что называется сухим и влажным воздухом.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.11.2023

Просмотров: 28

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
  1. Что называется сухим и влажным воздухом?


Сухой насыщенный пар — пар, не содержащий жидкости, имеющий температуру насыщения (t = tн) при данном давлении.

Влажный насыщенный пар — двухфазная система, состоящая из сухого насыщенного пара m с.п и жидкости mж.
  1. Что называется температурой точки росы?


Температура точки росы — температура, при которой в изобарном процессе охлаждения парциальное давление пара рп, становится равным давлению насыщения рн.
  1. Каково назначение Hd-диаграмм?


С использованием диаграмм состояния Hd, TS, HS производятся инженерные расчеты, связанные с изменением состояния влажного воздуха. Hd-диаграммы используются для:

  1. расчетов относительной влажности;

  2. температуры точки росы;

  3. парциального давления пара;

  4. количества теплоты, переданного воздуху при процессе нагревания влажного воздуха;

  5. количества теплоты, отведенного от воздуха в процессе охлаждения.



  1. Что такое относ. и абс. влажность воздуха?


Относительная влажность воздуха — отношение действительной абсолютной влажности воздуха , к максимально возможной абсолютной влажности воздуха при той же температуре:



Абсолютная влажность воздуха D — количество килограммов пара mп в 1 м3 влажного воздуха.

Так как объем пара Vп, в смеси равен объему всей смеси Vв.в., то абсолютная влажность (в кг/м3) оказывается равной плотности пара , при своем парциальном давлении и температуре влажного воздуха:


  1. Как изменяются абсолютная и относительная влажности воздуха при ↑ температуры в процессе при постоянном давлении?


При повышении температуры (при р = const) относительная влажность уменьшается, а абсолютная влажность не меняется.
  1. Что называется влагосодержанием?


Влагосодержание — отношение массы водяного пара mп к массе сухого воздуха в смеси mс.в., или отношением плотностей пара , и сухого воздуха взятых при соответствующих парциальных давлениях (кг пара на кг сухого воздуха).

d=mп/mс.в.пс.в.

Влагосодержание:

  • ненасыщенного влажного воздуха: ;

  • в состоянии насыщения: ==> .
  1. Из каких частей складывается энтальпия влажного воздуха?


Энтальпия влажного воздуха Н массой (1 + d) кг складываетсяиз удельной энтальпии 1 кг сухого воздуха и энтальпии d кг пара, в нем содержащегося:

H = hс.в. + d hп = cp с.вt + dhп.

Для температур и давлений, применяемых в сушильной технике, ≈ можно считать теплоемкость сухого воздуха cр с.в. = 1,0 кДж/(кг⋅К), а для водяного перегретого пара hп=r+cр п⋅t≅(2500+1,96t) кДж/кг

Тогда H = t + d(2500 + 1,96t)


  1. Как
    построена Hd-диаграмма?

По оси абсцисс откладывается массовое влагосодержание d в сухом воздухе (г на 1 кг сухого воздуха), по оси ординат — удельная энтальпия воздуха H (кДж/кг сухого воздуха). Кроме того, на диаграмме нанесены изотермы и линии относительной влажности . Диаграмму Hd строят в косоугольной системе координат с расположением осей под углом, значительно большим прямого. Обычно его выбирают равным 135°С.


В нижней части диаграммы построена линия парциального давления водяного пара р0 — f(d). Hd-диаграмма строится для давления влажного воздуха рв.в= 99,3 кПа (745 мм рт, ст), что соответствует среднегодовому Барометрическому давлению в центральных районах России.

Кривая = 100 % является пограничной, характеризующей состояние насыщенного воздуха, и она разделяет все поле диаграммы на две части. Выше этой линии расположена область влажного воздуха, имеющая практический интерес.

Ниже этой линии — область перенасыщенного состояния воздуха (образование тумана, микрокапельки воды во взвешенном состоянии). Эта область при расчетах почти не используется.

Каждая точка в верхней части диаграммы соответствует определенному тепло влажностному состоянию воздуха. Положение точки может быть определено любыми двумя параметрами состояния (h, d, t, ). Остальные параметры могут быть определены по Hd -диаграмме как производные.
  1. Как определяются отн. влажность и температура точки росы по Hd-диаграмме?


Чтобы найти относительную влажность , следует найти точку пересечения кривых температур "мокрого" и "сухого" термометров (точка А на рисунке), которая определяет относительную влажность.

Пример. Температура "мокрого" и "сухого" термометров соответственно равны 13°С и 20°C Тогда точка их пересечения А соответствует =40%.

Чтобы найти темп. точки росы, необходимо из точки А, лвоздуха провести вниз линию d=соnst до пересечения с кривой =100% в точке С. Изотерма, проходящая через эту точку, определяет температуру точки росы (в примере tр=7°C).
  1. Как изображаются процессы нагревания, охлаждения на Hd-диаграмме?


Процесс нагревания влажного воздуха (например, в калорифере сушилки) происходит при
d=const; т.к. в процессе подогрева воздуха влагосодержание его не меняется.

Из точки А (состояние влажного воздуха перед его подогревом) провести вертикально вверх прямую d=const до пересечения в точке Е с изотермой t2 (на рисунке t2=60 °C), соответствующей температуре подогретого воздуха.

Относительная влажность ↓, энтальпия

Количество теплоты, переданное воздуху в калорифере будет равно q=hE-hA.

Процесс охлаждения воздуха происходит при d=const, если при охлаждении воздух не становится насыщенным (процесс EA).

Если охлаждение воздуха происходит до состояния полного насыщения с =100% (процесс ЕC), то пересечение линии d=const с линией =100% (точка С) определяет температуру точки росы. В этом состоянии водяной пар во влажном воздухе станет насыщенным.

Дальнейшее охлаждение воздуха ниже точки росы (линия СF) приводит к конденсации части водяного пара, т.е. к осушению влажного воздуха. Количество сконденсированной влаги будет определяться разностью dC-dF влагосодержаний в точках С и F.
  1. На каком принципе основано измерение влажности воздуха?


Измерение влажности воздуха основано на основе психрометрического эффекта, состоящего в том, что увлажненный термодатчик показывает более низкую температуру по сравнению с сухим (т.к. при испарении вода охлаждается, а на испарение некоторого количества влаги с поверхности увлажненного термометра расходуется некоторое количество теплоты, поглощаемой воздухом).
,

где A — коэф. пропорциональности;

tc, t м — темп-ры по сухому и мокрому термометрам

Чем ниже влажность воздуха, тем больше разница этих температур.
  1. Расскажите об устройстве и принципе работы аспирационного психрометра Аssмана



Влажность воздуха определяется с помощью аспирационного психрометра Ассмана, который дает точные и устойчивые показания, так как оба термометра обдуваются воздухом с одинаковой скоростью, защищены от лучистого теплообмена с окр. телами и влияния внешних потоков воздуха.

Состоит из 2 одинаковых метеорологических ртутных термометров, закрепленных в специальной оправе. Резервуар правого термометра обернут батистом в один слой и перед работой, смачивается водой при помощи пипетки.

Резервуары термометров вставлены во всасывающие трубки, защищенные от лучистого нагрева. В верхней части всасывающие трубки объединены воздухопроводной трубкой, которая крепится к аспирационной головке. В аспирационной головке размещен вентилятор с приводом, который протягивает воздух около резервуаров термометров со скоростью около 2 м/с.


  1. Что называется теоретической температурой “мокрого” термометра? Почему действительная температура, показываемая “мокрым” термометром, всегда выше теоретической?



Теоретическая температура «мокрого» термометра (tм) - такая температура, которую принимает насыщенный влажный воздух в процессе испарения при условии сохранения постоянства энтальпии воздуха.

Действительная температура, показываемая «мокрым» термометром, получается всегда выше теоретической вследствие:
1) передачи тепла от окружающего воздуха через пограничный слой, прилегающий к шарику термометра;

2) радиации от окружающих предметов, имеющих температуру, более высокую, чем tм;

3) передачи тепла через выступающий столбик термометрической жидкости, который имеет температуру «сухого термометра» (tc).

  1. Как можно уменьшить ошибку в показаниях “мокрого” термометра?


Ошибку в показаниях t