湿空气性质和湿空气过程

第九章 湿空气性质和湿空气过程思考题1. 湿空气和湿蒸汽、饱和空气和饱和蒸汽，它们有什么区别？答：湿空气与湿蒸汽的区别：湿空气指的是含有水蒸汽的空气，它是干空气（完全不含水蒸汽） 与水蒸汽的混合物，湿空气中的水蒸汽通常处于过热状态。湿蒸汽是潮湿蒸汽的简称，它是饱和液体 和饱和蒸汽的混合物，两相处于平衡状态，湿蒸汽处于饱和状态。饱和空气和饱和水蒸汽的区别：饱和空气是指湿空气中所含水蒸汽的分压力达到了当时温度所对 应的饱和压力，不再具有吸湿能力，如果再加入水蒸汽，就会凝结出水珠来。饱和蒸汽则是指可以与 同温同压的（饱和）液体平衡共存的蒸汽。2. 当湿空气的温度低于和超过其压力所对应的饱和温度时，相对湿度的定义式有何 相同和不同之处？答:不适用，这时应改为申二PB3. 为什么浴室在夏天不像冬天那样雾气腾腾？答 :所谓雾气就是漂浮在空气中的小水珠。由于温度较高和通风情况较好，夏天浴室里的相 对湿度比冬天的低，因而吸湿能力比冬天的强，不易形成雾状小水珠，所以不像冬天那样雾气腾腾。4. 使湿空气冷却到露点温度以下可以达到去湿目的（见例9-4）。将湿空气压缩（温 度不变）能否达到去湿目的？答:从焓湿图可见，湿空气定温压缩过程指向图的左下方，此时湿空气的含湿量、 相对湿度和水蒸气的分压力都降低，故而可以达到去湿目的。习题9-1已测得湿空气的压力为0.1 MPa,温度为30 C,露点温度为20 C。求相对湿 度、水蒸气分压力、含湿量和焓。（1）按公式计算；（2）查焓湿图。解 （1）按公式计算由t = 30oC , t = 20oC查附表6得：dP （t）二 0.042417bar P （t）二 0.0233686barsvsv代入（9-8）式可得：S = 009 = 55.09%由 （9-7）式可得水蒸汽的分压力为：叮 Psv(td)= 0,023368 bar含湿量可由（9-14）式求得：d = 6229 P (t)srB -9P (t)sr=622 x0.5509 x 0.0424171-0.5509 x 0.042417=14.88g /(kg ?DA)水蒸汽的焓可由(9-16)式求得：H = 1.005t + 0.001d (2501 + 1.859t)=1.005 x 30 + 0.001 x 14.88 x (2501 +1.859 x 30)=68.19kJ /(kg DA)查H-d图(附录图III)可得:申=55%，p = p= 0.0233bar ，vsv&d丿svd =15g /(kg DA)，H = 68kJ /( kg DA)可见(1)、(2)两种方法求得参数是很吻合的。9-2已知湿空气的压力为0.1 MPa,干球温度为35 C,湿球温度为25 C。试用 式(9-19)和查焓湿图两种方法求湿空气的相对湿度。答案 44.88 , 45 9-3夏天空气的温度为35 C,相对湿度为60%,求通风良好的荫处的水温。已知 大气压力为0.1 MPa。w9-4已知空气温度为20 C,相对湿度为60%。先将空气加热至50 C,然后送进 干燥箱去干燥物品。空气流出干燥箱时的温度为30 C。试求空气在加热器中吸收的热 量和从干燥箱中带走的水分。认为空气压力p=0.1 MPa。解 该问题属于加热去湿过程,整个过程详见右图所示 先求空气在加热器中吸收的热量:该热量应等于空气经过加热器后的焓增,为此需求空气在进入 加热器前后两状态焓值由 t = 20oC ,申=60% 查附表图IIIH-d图可得： = 43kJ/(kg DA)，q = 9g/(kg DA)。空气加热后温度升为50oC，由1-2过程是等湿含量过程，从1点沿等d线向上引线交t = 50oC的 等温线于2点，其焓值为：H2 = 74kJ /(kg DA)。于是空气在加热器中吸收热量：Q = AH = H2 - % = 74 - 43 = 31kJ /(kg DA) 因为加湿和去湿过程是等焓过程，从2点沿H = 74kJ/(kg DA)的线往右下方引线与空气流出干燥箱的温度t = 50oC等温线交于3点，3查出3点的d3值为d = 17.2g/(kg DA)3所以可求空气从干燥箱中带走的水份m:wm = d 一 d = d 一 d = 17.2 一 9 = 8.2g /(kg DA) w 31329-5夏天空气温度为30 C,相对湿度为85%。将其降温去湿后，每小时向车间输 送温度为20 C、相对湿度为65%的空气10 000 kg。求空气在冷却器中放出的热量及冷 却器出口的空气温度(参看例9-4)。认为空气压力p=0.1 MPa。答案 517 MJ/h 13.5 C；9-610 C的干空气和20 C的饱和空气按干空气质量对半混合，所得湿空气的含湿量和相对湿度各为若干？已知空气的压力在混合前后均为 0.1 MPa。解 依题意可有:t = 10。C :p = 0， m = 0.51 1 1t =20oC:p = 0 (1)， m =0.52 2 2查H-d图(附录图III)得：d = 0 ;% = 1.005t = 1.005 x 10 = 10.05kJ /(kg DA)d2 = 1 5g / kg D； H2 = 58kJ/(kg DA)根据(9-23)式和(9-24)式可得:d3 = 0. 5x 0+ 0. X 1=)g 7. k5g D A)H3 = 0. 5x 1 0. 0-5 X 5 =5 8 U 0 g 5 DA()再由d3、H3，查H-d图可得：t = 15o C : p = 70%13可见，在此情况下，混合后所得湿空气的温度取二者均值，而相对湿度却高于两者的均值。若设 t = 20oC ; p = 0 ；t = 30oC ： p =1，得 t = 25oC ， p = 70%112233右设 t = 30o C ； p = 0 ; t = 30o C := 1，得 t = 30o C，申=52%112233以上计算表明:不同温度的干空气和饱和空气的对混合后，所得湿空气的温度等于二者的均值， 而湿空气的相对湿度却高于均值。*9-7 将压力为0.1 MPa、温度为25 C、相对湿度为80%的湿空气压缩到0.2MPa,温度保持为25 C。问能除去多少水分？（利用附图5进行计算）答案:6.1 g/kg DA