第四章第四章 湿空气的物理性质和焓湿图湿空气的物理性质和焓湿图湿空气的物理性质湿空气的物理性质1湿空气的焓湿图湿空气的焓湿图2焓湿图的应用焓湿图的应用3 34.1 4.1 湿空气的物理性质湿空气的物理性质 一、湿空气的组成一、湿空气的组成 干空气和一定量的水蒸气混合而成。干空气和一定量的水蒸气混合而成。 注注 意意 空气环境内的空气成分和人们平时空气环境内的空气成分和人们平时说的说的“空气空气”，实际是干空气加水蒸，实际是干空气加水蒸气，即湿空气气，即湿空气 。4.1 4.1 湿空气的物理性质湿空气的物理性质 二、湿空气的状态参数二、湿空气的状态参数压压 力力 密密 度度含含 湿湿 量量相相 对对 湿湿 度度焓焓露露 点点 温温 度度 由于空气和水蒸汽所组成的湿空气也应遵循理由于空气和水蒸汽所组成的湿空气也应遵循理想气体的变化规律想气体的变化规律 ，所以适用以下公式：，所以适用以下公式： 可用以上公可用以上公式来表示湿空气式来表示湿空气主要状态参数主要状态参数或之间的之间的关系关系4.1 4.1 湿空气的物理性质湿空气的物理性质1 1、大气压力、大气压力 B 定义：定义：地球表面单位面积上所受的空气层的压力地球表面单位面积上所受的空气层的压力 称为大气压力，用称为大气压力，用B表示。表示。注注 意意 大气压力不是一个定值，它随着各地海大气压力不是一个定值，它随着各地海拔高度的不同而不同，还随季节、气候的拔高度的不同而不同，还随季节、气候的变化而略有不同。变化而略有不同。4.1 4.1 湿空气的物理性质湿空气的物理性质由道尔顿定律分压定律由道尔顿定律分压定律: : 2 2、水蒸气分压力、水蒸气分压力 水蒸汽分压力大小直接反映了水蒸汽含量的多少。水蒸汽分压力大小直接反映了水蒸汽含量的多少。 定义：定义：指水蒸气独占湿空气的容积，并具有与湿空指水蒸气独占湿空气的容积，并具有与湿空 气相同的温度时所产生的压力，用气相同的温度时所产生的压力，用Pq表示表示。因此因此4.1 4.1 湿空气的物理性质湿空气的物理性质3 3、含湿量、含湿量 定义：定义：指对应于一千克干空气的湿空气中所含有的指对应于一千克干空气的湿空气中所含有的水蒸气量，用水蒸气量，用d表示。表示。kg/Kg干空气4.1 4.1 湿空气的物理性质湿空气的物理性质4 4、相对湿度、相对湿度 定义：定义：湿空气的水蒸气压力与同温度下湿空气的水蒸气压力与同温度下饱和湿饱和湿 空气空气的水蒸气的水蒸气压力压力之比。之比。湿空气的相对湿度与含湿量之间的关系可导出 4.1 4.1 湿空气的物理性质湿空气的物理性质+（1+d）千克湿空气的焓为千克湿空气的焓为 5 5、湿空气的焓、湿空气的焓 h干空气的焓干空气的焓水蒸气的焓水蒸气的焓kJ/kg干空气kJ/kg干空气4.1 4.1 湿空气的物理性质湿空气的物理性质6 6、密度和比容、密度和比容 湿空气的密度干空气密度湿空气的密度干空气密度+ +水蒸气密度水蒸气密度 在实际计算中，可近似取在实际计算中，可近似取 湿空气的密度湿空气的密度1.2kg/m34.2 4.2 湿空气的焓湿图湿空气的焓湿图一、焓湿图一、焓湿图 湿空气的焓湿空气的焓湿图是在不同的湿图是在不同的大气压力大气压力B下，下，取焓值作为纵坐取焓值作为纵坐标，含湿量值作标，含湿量值作为横坐标，绘出为横坐标，绘出其他参数的关系其他参数的关系线构成的。线构成的。4.2 4.2 湿空气的焓湿图湿空气的焓湿图4 4、热湿比线、热湿比线d0102030500030002000100006000-2000(102Pa) 焓湿图组成：焓湿图组成：1 1、等温线、等温线2 2、等相对湿度线、等相对湿度线3 3、水蒸气分压力线、水蒸气分压力线dt4.2 4.2 湿空气的焓湿图湿空气的焓湿图dAdBABhAhB空气状态变化在空气状态变化在h-d图上的表示图上的表示 4.2 4.2 湿空气的焓湿图湿空气的焓湿图AB用用线确定空气终状态线确定空气终状态 4.2 4.2 湿空气的焓湿图湿空气的焓湿图二、湿球温度和露点温度二、湿球温度和露点温度1 1、湿球温度、湿球温度 湿球温度的含义在空调中至关重要。湿球温度的含义在空调中至关重要。（1 1）热力学湿球温度：）热力学湿球温度： 湿球温度是在定压绝热条件下，空气与水湿球温度是在定压绝热条件下，空气与水直接接触达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度，直接接触达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度，也称热力学湿球温度。也称热力学湿球温度。 4.2 4.2 湿空气的焓湿图湿空气的焓湿图绝热加湿小室绝热加湿小室 稳定流动能量方程式稳定流动能量方程式 twPPt1, d1h1t2, d2h24.2 4.2 湿空气的焓湿图湿空气的焓湿图 （2 2）湿球温度：）湿球温度： 干、湿球温度计干、湿球温度计是由两支普通温度计是由两支普通温度计组成。组成。 干、湿球温度计干、湿球温度计4.2 4.2 湿空气的焓湿图湿空气的焓湿图等湿等湿球温球温度线度线 4.2 4.2 湿空气的焓湿图湿空气的焓湿图AdAdAtAtSShA已知已知干、干、湿球湿球温度温度确定确定空气空气状态状态 A4.2 4.2 湿空气的焓湿湿空气的焓湿图图2 2、露点温度、露点温度ABttLd=常数复复 习习 提提 问问 1 1、湿空气由哪两部分组成？、湿空气由哪两部分组成？ 2 2、湿空气的含湿量和相对湿度有什么区、湿空气的含湿量和相对湿度有什么区别？别？ 3 3、湿空气热湿比线的含义？、湿空气热湿比线的含义？ 4 4、在焓湿图上如何表示湿空气的湿球温、在焓湿图上如何表示湿空气的湿球温度和露点温度？度和露点温度？ 4.3 4.3 焓湿图的应用焓湿图的应用 湿空气的焓湿图不仅能表示其状态和各状态湿空气的焓湿图不仅能表示其状态和各状态参数，同时还能表示湿空气的状态参数，同时还能表示湿空气的状态变化过程变化过程，并，并能方便地求得两种或多种湿空气的能方便地求得两种或多种湿空气的混合状态混合状态。湿空气的加热过程湿空气的加热过程 湿空气湿空气状态变化状态变化过程过程 等焓减湿过程等焓减湿过程等焓加湿过程等焓加湿过程湿空气的冷却过程湿空气的冷却过程4.3 4.3 焓湿图的应用焓湿图的应用湿空气的加热过程湿空气的加热过程湿空气的冷却过程湿空气的冷却过程等焓减湿过程等焓减湿过程等焓加湿过程等焓加湿过程ABA B A C CEA E A D D等温加湿过程等温加湿过程A F冷却干燥过程冷却干燥过程A G多多变变过过程程 FG 4.3 4.3 焓湿图的应用焓湿图的应用h-d图中不同象限内湿空气状态变化过程的特征图中不同象限内湿空气状态变化过程的特征4.3 4.3 焓湿图的应用焓湿图的应用不同状态空气的混合态在i-d图上的确定 不同状态不同状态空气的混空气的混合在合在h-d图图上的确定上的确定 dAhAdBhBhCdCBCAACB4.3 4.3 焓湿图的应用焓湿图的应用 【例题例题】已知大气压力已知大气压力B=101325Pa,GB=101325Pa,GA A=1000Kg/h,=1000Kg/h, t tA A=20, =20, =60%, G=60%, GB B=250Kg/h,t=250Kg/h,tB B=35 =35 =80%,=80%,求混合后的空气状态。求混合后的空气状态。【作业作业】某空调系统采用两种状态空气混合。已知某空调系统采用两种状态空气混合。已知 G GA A=3000Kg/h,t=3000Kg/h,tA A=20, =20, =55%, G=55%, GB B=600Kg/h, =600Kg/h, t tB B=33 =33 =80%,=80%,求混合后的空气状态。（当求混合后的空气状态。（当 地大气压力地大气压力B=101325PaB=101325Pa）