热力学湿空气

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 理想混合气体和湿空气,Ideal-Gas Mixtures and Wet Air,研究对象,无化学反应的理想气体混合物,例：,锅炉烟气,CO,2,CO,H,2,O,N,2,燃气轮机中的燃气,空调工程中的湿空气,水蒸气含量低，稀薄，当作理想气体,水蒸气含量可变化，单独研究,2,-1,理想混合气体,第,i,种组元气体的,质量分数,：,设混合气体由,1,2,3,i,k,种气体组成,各组元质量分数之和为,1,Mass Fraction,摩尔分数,mole fraction,设混合气体由,1,2,3,i,k,种气体组成,摩尔数,第,i,种组元气体的,摩尔分数：,各组元摩尔分数之和为,1,平均摩尔质量,M,和折合气体常数,R,设混合气体的平均摩尔质量为,M,，,摩尔数为,n,，,则混合气体质量,折合气体常数,平均摩尔质量为,M,Gas constant of gas mixture,分压定律和分体积定律,p T V,p T V,p T V,p T V,分压力,p,i,partial pressure,分压定律,p T V,p T V,p T V,p T V,分压力,p,i,压力是分子对管壁的作用力,分压定律的物理意义,混合气体对管壁的作用力是组元气体单独存在时的作用力之和,理想气体,模型,1.,分子之间没有作用力,2.,分子本身不占容积,分压力状态是第,i,种组元气体的实际存在状态,质量分数与混合物气体常数,kJ/kg.K,p T V,p T V,p T V,p T V,分体积,V,i,partial volume,分体积定律,分体积定律,p T V,p T V,p T V,p T V,分体积,V,i,体积分数,摩尔分数,volume fraction,混合气体的参数计算,质量，摩尔数，压力，容积，内能，焓，定压比热容，定容比热容，熵,总参数,加和性,总参数是各组元在分压力状态下的分参数之和,（除总容积）,混合物总参数的计算,质量守恒,摩尔数守恒,分压定律,湿空气,（,干空气,水蒸气,）,空调、通风、烘干、,冷却塔,、储存,2,-2,湿空气,湿空气与一般理想混合气体的,最大区别,是水蒸气的成分可能变化。,分压低,理想混合气体,Dry air,Atmospheric air,饱和蒸汽,1,、,未饱和湿空气,未饱和湿空气,和,饱和湿空气,过热蒸汽,水蒸气,干空气,过热,水蒸气,p,v,p,s,(T,),T,s,p,v,p,s,加入水蒸气,，,p,v,Insaturated,air,2,、,饱和湿空气,未饱和湿空气,和,饱和湿空气,干空气,饱和,水蒸气,T,s,p,s,温度一定，不能再加入水蒸气,Saturated air,湿空气中所含水蒸气的量,湿空气的湿度,1,、,相对,湿度,relative humidity,2,、,比湿度,Specific humidity,含湿量,Humidity ratio,d,0,1,未饱和湿空气,1,、相对湿度,relative humidity,1,饱和湿空气,在相同的温度下：,相对湿度,0,干空气,表明湿空气与同温下饱和湿空气的偏离程度,反映所含水蒸气的饱和程度,越湿润，吸水能力低,2,、含湿量,(,比湿度,Specific humidity,),湿空气中干空气的量总不变，以此为计算基准,含湿量,kg,水蒸气,/,kg,干空气,湿空气的熵,kJ/,kg.K,湿球温度,Wet-bulb Temp.,干湿球,温度法,图,5-9,干湿球温度计,t-t,w,t-t,w,t=,t,w,=,t,s,(,p,v,),球面上,蒸发热,=,对流热,t,w,绝热饱和温度,2-3,湿空气的焓湿图,湿空气的参数很多，有多少独立的变量,根据相律,组元数,2,p,b,h,d,焓湿图,相数,1,固定,p,b,=0.1MPa,Psychrometric,charts,焓湿图,的,结构,d,=0,干空气,d,h,2,、,h,线,1,、,d,线,h,与,t,很接近,人为将,h,旋转135度,h,135度,焓湿图,的,结构,d,h,3,、,t,线,正斜率的直线,h,等干球温度线,t,焓湿图,的,结构,d,h,是一组向上凸的线,h,等相对湿度线,t,4,、,线,饱和线,上部未饱和线,下部无意义,干空气,d,=0,焓湿图,的,结构,d,h,h,t,4,、,线,t,s,=,99.63,o,C,d,焓湿图,的,结构,d,h,h,t,5,、,线,d,焓湿图,的,结构,d,h,h,t,6,、,露点,t,d,p,v,下饱和湿空气,t,d,焓湿图,的,结构,d,h,h,t,7,、湿球温度,t,w,绝热饱和温度,t,d,t,w,t,焓湿图,的,结构,d,h,h,t,不同的,p,b,不同的,h,-,d,图,解：,解：分析法,根据湿空气温度查,p230,附表,9,，得,计算水蒸气分压力,再查附表,9,，用,插值法,求得露点,含湿量,干空气,湿空气的焓,图解法,d,h,t,d,=,21.5,干空气,2.5kPa,习 题,思考题,2,习题,2,：,2-8,、,2-11,、,2-25,插值法,