工程热力学课件第八章

第八章

湿空气的性质

第八章

湿空气的性质

1本章学习内容1研究气体流动过程中2研究影响气体在管内流的气流速度变化能量转换状态参数变化的规律系统的外部条件管道截面积的变化本章学习内容1研究气体流动过程中2研究影响气体在管内2基本知识点1.理解绝对湿度、相对湿度、含湿量、饱和度、湿空气密度3.熟练使用湿空气的焓湿图。

4.掌握湿空气的基本热力过程的计算和分析。

2.干球温度、湿球温度、露点温度和角系数等概念的定义式及物理意义。基本知识点1.理解绝对湿度、相对湿度、含湿量、饱和度、湿空气3湿空气＝（干空气＋水蒸气）空调、通风、烘干、冷却塔、储存§8-1湿空气的性质湿空气与一般理想混合气体的最大区别水蒸气的含量是变量!!分压低理想混合气体湿空气＝（干空气＋水蒸气）4冷却塔照片冷却塔照片5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pv<ps(T)

Tspvps加入水蒸气，pv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62、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pv＝ps(T)

Tsps温度一定，不能再加入水蒸气2、饱和湿空气未饱和湿空气和饱和湿空气干空气pv＝ps(7从未饱和到饱和的途径Tspvps1、

T加水蒸气pvab3、

pv不变，Tabaddc2、

pv，Tac4、

vaee结露Td露点温度从未饱和到饱和的途径Tspvps1、T加水蒸气p8

Td=Ts(pv)结露与露点湿润的夏天水管上常出现水珠?

冷水管t=20oCTsdpv=0.04bar大气温度t=30oCtd=28.98oC干燥的冬天pv小，

td<0.0oC结霜

结雾？

Td=Ts(pv)结露与露点湿润的夏天水管上常出现9湿空气中所含水蒸气的量湿空气的湿度1、绝对湿度每1m3湿空气中所含的水蒸气的质量kg水蒸气/m3湿空气绝对湿度T,pv下水蒸气的密度不常用湿空气中所含水蒸气的量湿空气的湿度1、绝对湿度每1m3湿空气102、相对湿度＝1

饱和湿空气

在相同的温度下：相对湿度＝0

干空气

0<<1

未饱和湿空气

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

越干燥，吸水能力强

越湿润，吸水能力低

2、相对湿度＝1饱和湿空气在相同的温度下：相对113、含湿量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？3、含湿量湿空气中干空气的量总不变，以此为计算基准含湿12以单位质量干空气为基准，理想混合气体kJ/kg干空气工程上，取0oC时§8-2湿空气的焓、熵和容积干空气的焓水蒸气的焓温度t下饱和水的焓hv=0ha=0干空气的焓以单位质量干空气为基准，理想混合气体kJ/kg干空气工程上，13湿空气的熵kJ/kg干空气.K湿空气的熵kJ/kg干空气.K14湿空气的容积1kg干空气的湿空气的容积m3/kg分压定律湿空气的容积1kg干空气的湿空气的容积m3/kg分压定律15§8-3

湿球温度无法直接测量,间接方法1.绝热饱和温度法d112mfTs12T2§8-3湿球温度无法直接测量,间接方法1.绝热饱和温度16湿球温度2.

干湿球温度法图5-9干湿球温度计t-twt-twt=tw=ts(pv)球面上蒸发热=对流热tw绝热饱和温度湿球温度2.干湿球温度法图5-9干湿球温度计t-twt17干球温度,湿球温度与露点温度图5-9干湿球温度计t=tw=tdTstwtdtt>tw>td干球温度,湿球温度与露点温度图5-9干湿球温度计t=t18§8-4

湿空气的焓湿图与热湿比湿空气的参数很多，有多少独立的变量根据相律组元数2pb,h,d焓湿图相数1固定pb=0.1MPa§8-4湿空气的焓湿图与热湿比湿空气的参数很多，有多少独19焓湿图的结构d=0干空气dh2、h线1、d线

h与

t

很接近

人为将

h旋转135度

h135度焓湿图的结构d=0干空气dh2、h线1、d20焓湿图的结构dh3、t线正斜率的直线

h等干球温度线t焓湿图的结构dh3、t线正斜率的直线h等干球温度线21焓湿图的结构dh是一组向上凸的线

h等相对湿度线t4、

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dh是一组向上凸的线h等相对湿度线t4、22焓湿图的结构dhht4、

线ts=99.63oCd焓湿图的结构dhht4、线ts=99.63oCd23焓湿图的结构dhht5、

线d焓湿图的结构dhht5、线d24焓湿图的结构dhht6、露点tdpv下饱和湿空气td焓湿图的结构dhht6、露点tdpv下饱和湿空气td25焓湿图的结构dhht7、湿球温度tw绝热饱和温度tdtwt焓湿图的结构dhht7、湿球温度tw绝热饱和温度tdtwt26湿球温度与绝热饱和温度d112mfTs12热力学第一定律湿球温度与绝热饱和温度d112mfTs12热力学第一定律27焓湿图的结构dhht8、热湿比h-d图上为直线ⅣⅠⅡⅢⅠ:Ⅱ:Ⅲ:Ⅳ:角系数：过程方向与特征焓湿图的结构dhht8、热湿比h-d图上为直线ⅣⅠⅡⅢⅠ:Ⅱ28焓湿图的结构dhht8、热湿比12已知初态1过程斜率已知可确定终态焓湿图的结构dhht8、热湿比12已知初态1过程斜率已知29焓湿图的结构dhht不同的pb不同的h-d图焓湿图的结构dhht不同的pb30工程热力学课件第八章31§8-5湿空气的基本热力过程

一、单纯加热或冷却过程d不变12qdh122’加热12放热12’hh§8-5湿空气的基本热力过程一、单纯加热或冷却过程d不变32二、冷却去湿过程qdh122’34d1h1d4h4d1-d4h水二、冷却去湿过程qdh122’34d1h1d4h4d1-d433三、绝热加湿过程dh12d1h1d2h2d2-d1h水t1t2向空气中喷水，汽化潜热来自空气本身，t蒸发冷却过程dt三、绝热加湿过程dh12d1h1d2h2d2-d1h水t1t34四、加热加湿过程dh12d1h1d2h2d2-d1h水t1t2qh2h1设t不变12设

不变133h3四、加热加湿过程dh12d1h1d2h2d2-d1h水t1t35五、绝热混合过程空调工程常用方法d1d2ma2ma1ma3d3五、绝热混合过程空调工程常用方法d1d2ma2ma1ma3d36五、绝热混合过程dh12h3h23h1d1d2ma2ma1ma3d3ma1ma2五、绝热混合过程dh12h3h23h1d1d2ma2ma1m37

第八章

湿空气的性质

第八章

湿空气的性质

38本章学习内容1研究气体流动过程中2研究影响气体在管内流的气流速度变化能量转换状态参数变化的规律系统的外部条件管道截面积的变化本章学习内容1研究气体流动过程中2研究影响气体在管内39基本知识点1.理解绝对湿度、相对湿度、含湿量、饱和度、湿空气密度3.熟练使用湿空气的焓湿图。

4.掌握湿空气的基本热力过程的计算和分析。

2.干球温度、湿球温度、露点温度和角系数等概念的定义式及物理意义。基本知识点1.理解绝对湿度、相对湿度、含湿量、饱和度、湿空气40湿空气＝（干空气＋水蒸气）空调、通风、烘干、冷却塔、储存§8-1湿空气的性质湿空气与一般理想混合气体的最大区别水蒸气的含量是变量!!分压低理想混合气体湿空气＝（干空气＋水蒸气）41冷却塔照片冷却塔照片42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pv<ps(T)

Tspvps加入水蒸气，pv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432、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pv＝ps(T)

Tsps温度一定，不能再加入水蒸气2、饱和湿空气未饱和湿空气和饱和湿空气干空气pv＝ps(44从未饱和到饱和的途径Tspvps1、

T加水蒸气pvab3、

pv不变，Tabaddc2、

pv，Tac4、

vaee结露Td露点温度从未饱和到饱和的途径Tspvps1、T加水蒸气p45

Td=Ts(pv)结露与露点湿润的夏天水管上常出现水珠?

冷水管t=20oCTsdpv=0.04bar大气温度t=30oCtd=28.98oC干燥的冬天pv小，

td<0.0oC结霜

结雾？

Td=Ts(pv)结露与露点湿润的夏天水管上常出现46湿空气中所含水蒸气的量湿空气的湿度1、绝对湿度每1m3湿空气中所含的水蒸气的质量kg水蒸气/m3湿空气绝对湿度T,pv下水蒸气的密度不常用湿空气中所含水蒸气的量湿空气的湿度1、绝对湿度每1m3湿空气472、相对湿度＝1

饱和湿空气

在相同的温度下：相对湿度＝0

干空气

0<<1

未饱和湿空气

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

越干燥，吸水能力强

越湿润，吸水能力低

2、相对湿度＝1饱和湿空气在相同的温度下：相对483、含湿量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？3、含湿量湿空气中干空气的量总不变，以此为计算基准含湿49以单位质量干空气为基准，理想混合气体kJ/kg干空气工程上，取0oC时§8-2湿空气的焓、熵和容积干空气的焓水蒸气的焓温度t下饱和水的焓hv=0ha=0干空气的焓以单位质量干空气为基准，理想混合气体kJ/kg干空气工程上，50湿空气的熵kJ/kg干空气.K湿空气的熵kJ/kg干空气.K51湿空气的容积1kg干空气的湿空气的容积m3/kg分压定律湿空气的容积1kg干空气的湿空气的容积m3/kg分压定律52§8-3

湿球温度无法直接测量,间接方法1.绝热饱和温度法d112mfTs12T2§8-3湿球温度无法直接测量,间接方法1.绝热饱和温度53湿球温度2.

干湿球温度法图5-9干湿球温度计t-twt-twt=tw=ts(pv)球面上蒸发热=对流热tw绝热饱和温度湿球温度2.干湿球温度法图5-9干湿球温度计t-twt54干球温度,湿球温度与露点温度图5-9干湿球温度计t=tw=tdTstwtdtt>tw>td干球温度,湿球温度与露点温度图5-9干湿球温度计t=t55§8-4

湿空气的焓湿图与热湿比湿空气的参数很多，有多少独立的变量根据相律组元数2pb,h,d焓湿图相数1固定pb=0.1MPa§8-4湿空气的焓湿图与热湿比湿空气的参数很多，有多少独56焓湿图的结构d=0干空气dh2、h线1、d线

h与

t

很接近

人为将

h旋转135度

h135度焓湿图的结构d=0干空气dh2、h线1、d57焓湿图的结构dh3、t线正斜率的直线

h等干球温度线t焓湿图的结构dh3、t线正斜率的直线h等干球温度线58焓湿图的结构dh是一组向上凸的线

h等相对湿度线t4、

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dh是一组向上凸的线h等相对湿度线t4、59焓湿图的结构dhht4、

线ts=99.63oCd焓湿图的结构dhht4、线ts=99.63oCd60焓湿图的结构dhht5、

线d焓湿图的结构dhht5、线d61焓湿图的结构dhht6、露点tdpv下饱和湿空气td焓湿图的结构dhht6、露点tdpv下饱和湿空气td62焓湿图的结构dhht7、湿球温度tw绝热饱和温度tdtwt焓湿图的结构dhht7、湿球温度tw绝热饱和温度tdtwt63湿球温度与绝热饱和温度d112mfTs12热力学第一定律湿球温度与绝热饱和温度d112mfTs12热力学第一定律64焓湿图的结构dhht8、热湿比h-d图上为直线ⅣⅠⅡⅢⅠ:Ⅱ:Ⅲ:Ⅳ:角系数：过程方向与特征焓湿图的结构dhht8、热湿比h-d图上为直线ⅣⅠⅡⅢⅠ:Ⅱ65焓湿图的结构dhht8、热湿比12已知初态1过程斜率已知可确定终态焓湿图的结构dhht8