工程热力学与传热学湿空气精.ppt
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1、工程热力学与传热学湿空气第1页,本讲稿共25页第2页,本讲稿共25页8.3 湿空气的基本概念由于海洋、江河、湖泊等水分的蒸发,空气中总含有少量的水蒸气。湿空气湿空气是指含有水蒸汽的空气是指含有水蒸汽的空气干空气是指不含有水蒸气的空气干空气是指不含有水蒸气的空气一、干空气和湿空气第3页,本讲稿共25页湿空气湿空气:是干空气和水蒸气的混合物。:是干空气和水蒸气的混合物。一般湿空气中水蒸汽的分压力很低(一般湿空气中水蒸汽的分压力很低(0.0030.0030.004MPa0.004MPa),处于过热状态,性质接近于理想气体,),处于过热状态,性质接近于理想气体,可按理想气体处理,因此可按理想气体处理,
2、因此湿空气是理想气体混合物湿空气是理想气体混合物。理想气体状态方程和遵循的定律及理想气体混合物理想气体状态方程和遵循的定律及理想气体混合物计算式都适用,但是湿空气中的水蒸汽含量会改变,计算式都适用,但是湿空气中的水蒸汽含量会改变,因此湿空气又有一些特殊性质。因此湿空气又有一些特殊性质。第4页,本讲稿共25页湿空气(湿空气(干空气干空气水蒸气水蒸气)湿空气与一般理想混合气体的最大区别是水蒸气的湿空气与一般理想混合气体的最大区别是水蒸气的含含量会由于蒸发和凝结而有量会由于蒸发和凝结而有可能变化可能变化。分压低分压低(0.003 0.004MPa)理想混合气体理想混合气体下标约定:A干空气;w水蒸气
3、;s饱和水蒸气;无下标为湿空气参数第5页,本讲稿共25页 涉及湿空气的常见的工业过程 空气温度与湿度调节过程、物体的干燥过程、冷却水塔中的水冷却过程等。第6页,本讲稿共25页第7页,本讲稿共25页二、饱和湿空气、未饱和湿空气和露点湿空气的分类:按照湿空气中的水蒸汽所处状态不同可分为:湿空气的分类:按照湿空气中的水蒸汽所处状态不同可分为:饱和湿空气饱和湿空气:由干空气和饱和水蒸汽组成的湿空气。此时:由干空气和饱和水蒸汽组成的湿空气。此时Pw=Ps(湿空气温度所对应的饱和压力)。(湿空气温度所对应的饱和压力)。未饱和湿空气未饱和湿空气:由干空气和过热水蒸汽组成的湿空气。此:由干空气和过热水蒸汽组成
4、的湿空气。此时时PwPs,湿空气中的水蒸汽处于过热状态,湿空气的温度不,湿空气中的水蒸汽处于过热状态,湿空气的温度不变,水蒸汽含量可增加,湿空气具有吸湿能力,故称为未饱和变,水蒸汽含量可增加,湿空气具有吸湿能力,故称为未饱和湿空气。湿空气。第8页,本讲稿共25页A1、未饱和湿空气未饱和湿空气干空气干空气 过热过热水蒸气水蒸气Pw ps(T)TspwpsPvpwpsB加入水蒸气加入水蒸气,pwAB第9页,本讲稿共25页A2、饱和湿空气饱和湿空气干空气干空气 饱和饱和水蒸气水蒸气Pw=ps(T)TspwpsPvpwpsB温度一定,不能再温度一定,不能再加入水蒸气加入水蒸气AB第10页,本讲稿共25
5、页从未饱和湿空气到饱和湿空气的途径1、T 加水蒸气加水蒸气pw2、pw 不变,不变,TA B 结露结露T 露点温度露点温度TspwpsABT第11页,本讲稿共25页露点温度露点温度:湿空气中水蒸汽分压力所对应的饱和温度,:湿空气中水蒸汽分压力所对应的饱和温度,用用Td d表示。即在一定的表示。即在一定的Pw下未饱和湿空气冷却到饱和下未饱和湿空气冷却到饱和湿空气时(将结出露珠)的温度。湿空气时(将结出露珠)的温度。Td=Ts(Pw)。所以)。所以Pw越大越大,Td也越大。当大气压力一定时,也越大。当大气压力一定时,TdPw含水蒸汽量含水蒸汽量第12页,本讲稿共25页露点是湿空气的一个重要状态参数
6、。露点是湿空气的一个重要状态参数。在在空气调节空气调节中中,为了减少湿空气中水蒸汽的含量为了减少湿空气中水蒸汽的含量,可可设法使湿空气冷却到温度低于露点设法使湿空气冷却到温度低于露点,水蒸汽便以水滴水蒸汽便以水滴形式析出。形式析出。露点对露点对柴油机的低温腐蚀柴油机的低温腐蚀以及锅炉的运行管理有以及锅炉的运行管理有较大的影响。较大的影响。锅炉尾部的受热面以及空气预热器的堵灰和腐蚀锅炉尾部的受热面以及空气预热器的堵灰和腐蚀,就就是由于受热面的金属温度低于烟气中水蒸汽和二氧化是由于受热面的金属温度低于烟气中水蒸汽和二氧化硫气体的露点之故。一旦出现结露硫气体的露点之故。一旦出现结露,如果水蒸汽和二如
7、果水蒸汽和二氧化硫气体凝结氧化硫气体凝结,在受热面上将形成硫酸、就会造成在受热面上将形成硫酸、就会造成严重腐蚀。防止堵灰和腐蚀的主要原则是设法避免烟严重腐蚀。防止堵灰和腐蚀的主要原则是设法避免烟气中的水蒸汽结露。气中的水蒸汽结露。第13页,本讲稿共25页湿度:湿空气中所含水蒸气的量湿度:湿空气中所含水蒸气的量1、绝对湿度、绝对湿度每每1m3湿空气中所含的水蒸气的质量,用湿空气中所含的水蒸气的质量,用 表示表示kg水蒸气水蒸气/m3湿空气湿空气2 绝对湿度和相对湿度实际上是在湿空气温度实际上是在湿空气温度和水蒸气分压力和水蒸气分压力Pw状态下状态下水蒸气的密度水蒸气的密度绝对湿度绝对湿度T,Pw
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