Формула влагосодержание: 4.2 Теоретические основы – УКЦ

4.2 Теоретические основы – УКЦ

Расчёт изменения состояния атмосферного воздуха требует выполнения сложных вычислений. Более простым и удобным способом является расчёт с помощью психометрической диаграммы, иначе называемой *_J-d диаграммой._*

В координатах *_J-d_* наносят зависимости основных параметров влажного воздуха: температуры, влагосодержания, относительной влажности, энтальпии при заданном барометрическом давлении.

По оси ординат откладывают энтальпию на 1 кг сухого воздуха, а по оси абсцисс – влагосодержание воздуха в г на 1 кг сухого воздуха.

*_J-d диаграмма_* построена в косоугольной системе координат с углом между осями 150°. Такая система позволяет расширить на диаграмме область ненасыщенного влажного воздуха, что делает её удобной для графических построений.

Линии постоянной энтальпии (*_J = const_*) проходят под углом 150° к ординатам, а линии постоянного влагосодержания (*_d = const_*) располагаются параллельно оси ординат.

На полученной таким образом сетке, состоящей из параллелограммов, строят линии изотерм (*_t=const_*) и линии постоянных относительных влажностей *_φ = const_*.

Изотермы представляют собой прямые линии, причём изотермы не параллельны между собой, т.к. угол их наклона к горизонтальной оси различен. При низких температурах не параллельность изотерм почти незаметна. Приведение на диаграмме линии температур соответствует значениям по сухому термометру.

Кривую с относительной влажностью *_φ = 100%_* строят по данным таблиц насыщенного воздуха. Область диаграммы выше этой кривой относится к области ненасыщенного влажного воздуха, а область диаграммы ниже кривой насыщения *_φ = 100%_* характеризует состояние перенасыщенного влажного воздуха. В этой области насыщенный воздух содержит влагу в жидкой или твёрдой фазе (туман). Так как эта часть диаграммы не представляет интереса при расчётах, связанных с влажным воздухом, её не строят.

Каждая точка на поле диаграммы соответствует определённому состоянию воздуха.

При расчете воздухообменов в помещении *_J-d диаграмма_* является основой для построения процессов параметров влажного воздуха.

*_J-d диаграмма_* имеет косоугольную систему координат для увеличения рабочей площади, приходящейся на влажный воздух и лежащей выше линии *_φ = 100%_*.

*_J-d диаграмма_* основана на нескольких уравнениях:

* теплосодержание влажного воздуха

p= (теплосодержание влажного воздуха )

* Влагосодержание

p= (Влагосодержание)

где: *_Р_В.П._* — давление водяных паров, _Па_

p= (давление водяных паров)

*_φ_* — относительная влажность воздуха, %;
*_Р_{В.П.НАС.}_* — давление водяных паров, насыщающих воздух, _Па_

p= (давление водяных паров, насыщающих воздух)

В формулу влагосодержания *_d_* входит величина барометрического давления *_Р_БАР_*, которая для разных районов России различна.

Следовательно, для точного построения процессов необходима *_J-d диаграмма_* для каждого района.

*_J-d диаграмма связывает 5 параметров влажного воздуха:_*

* теплосодержание _J кДж/кг_;
* влагосодержание _d  г/кг_;
* температуру _t ºС_;
* относительную влажность _φ %_;
* давление водяных паров насыщения _Р_п кПа_.

Зная два (из пяти) параметра влажного воздуха, можно по положению точки определить все остальные.

Расчетное влагосодержание наружного воздуха | C.O.K. archive | 2010

Вентиляция бассейнов, аквапарков и других водных объектов — сложная научно-техническая проблема проектирования [1, 2], одновременно связанная с обеспечением теплового комфорта людям (как пловцам, так и зрителям) и сохранности строительных конструкций здания, исключения конденсации водяного пара и капели с кровли на зеркало бассейна, надежного удаления влаги при минимуме капитальных и энергетических затрат.

Основные проблемы выбора и расчета подобных систем рассмотрены автором в книге [3, т. I, п. 2.3] и в статье [4]. Наряду с бассейнами остро стоит проблема нормирования влагосодержания для систем вентиляции и охлаждения-осушения воздуха на катках разного назначения. Только специальными мерами удается обеспечить требуемые температурно-влажностные условия на катке и исключение туманообразования надо льдом.

При внешнем различии температурных режимов в бассейнах (26–30 °C) и на катках (14–15 °C) и близком значении влажности проблема осушения воздуха оказывается одинаково актуальной. Одним из центральных вопросов здесь является нормирование расчетного влагосодержания наружного воздуха при заданной обеспеченности p = 0,95–0,99. Известно, что существующее нормирование рассчитано на объекты с тепловыделениями и никак не учитывает водные объекты, катки и др. Использование нормируемых параметров по СНиП [5] позволяет по ним вычислить влагосодержание, однако оно не будет связано с обеспеченностью. Поясним эту мысль кратким примером.Пример 1Определить влагосодержание наружного воздуха в Москве при расчетной температуре и энтальпии для параметров А и Б и сравнить результаты расчета. Влагосодержание, определенное по расчетным температуре и энтальпии наружного воздуха при p1 = 0,99 по параметрам Б будет равно:а при p2 = 0,95 по параметрам:т.е. значения одинаковы, а значит, не зависят от обеспеченности, что неверно. Предлагаемая ниже методика нормирования основана на многолетних исследованиях годовых распределений влагосодержания наружного воздуха в разных городах, выполненных ГГО им. А.И. Воейкова совместно с ЛТИХП [6, 7] и их обобщении. Доказано, что эмпирическое распределение подчиняется логарифмически-нормальному закону, т.е. нормально (по Гауссу) распределен логарифм величины dн. Особенность этого распределения — плавное асимптотическое приближение правой ветви повторяемости к своей максимальной величине, поэтому расчетное влагосодержание очень сильно зависит от выбираемой или нормируемой обеспеченности. Параметрами такого распределения являются: ln(dн)ср.год — логарифм среднегодового значения dн, измеряемого в кг/кг, σln(dн) — среднеквадратическое отклонение логарифма влагосодержания. По результатам исследований эти параметры картированы, т.е. они нанесены на картысхемы территории России и др. стран в составе бывшего СССР (рис. 1). Эти данные можно использовать двояко: как для определения годового расхода влаги на увлажнение воздуха и расхода холода на его осушение в произвольном пункте страны, так и для нормирования при заданной обеспеченности расчетного влагосодержания, что мы и рассмотрим ниже. Характерные значения годового распределения влагосодержания определяют следующим образом. Среднегодовое влагосодержание наружного воздуха [кг/кг]определяют как:dн.ср.год = exp[ln(dн)ср.год + (1)+ 0,5 σ2(dн)]. Мода распределения, т.е. значение dн [кг/кг], соответствующее наибольшей плотности повторяемости, определяется как:Mod = exp[ln(dн)ср.год – σ2(dн)]. (2)Среднеквадратическое отклонение влагосодержания dн [кг/кг] равно:Поясним данную методику определения характерных значений годового распределения влагосодержания следующим кратким примером. Пример 2 Определить основные характеристики годового распределения влагосодержания в Москве (55° с.ш., 37° в.д.), если по рис. 1 в точке с этими координатами при интерполяции ln(dн)ср.год = –5,5, а σln(dн) = 0,58. Среднегодовое влагосодержание наружного воздуха в Москве [кг/кг] определяется по формуле (1):dн.ср.год = exp[ln(dн)ср.год ++ 0,5σ2(dн)] = exp(–5,5 + 0,5 × 0,582) == exp(–5,33),поэтому после потенцирования:dн.ср.год = 0,0048 кг/кг = 4,8 г/кг. Мода распределения, т.е. значение dн [кг/кг], соответствующее наибольшей плотности повторяемости, по (2) равна:Mod = exp[ln(dн)ср.год – σ2(dн)] == exp(–5,5 – 0,5 × 0,582) = exp(–5,67),поэтому после потенцирования:Моd = 0,0035 кг/кг = 3,5 г/кг.Величина среднеквадратического отклонения влагосодержания dн [г/кг] по формуле (3) равна: Расчетное влагосодержание наружного воздуха dн.p в данном пункте в зависимости от обеспеченности p определяют из выражения для центрированного и нормированного аргумента d_н.р при логарифмически нормальном распределении после потенцирования (определения величины по его логарифму):где при p = 0,95 d_н.р = 1,65; при p = 0,96 d_н.р = 1,75; при p = 0,97 d_н.р = 1,88; при p = = 0,98 d_н.р = 2,05; при p = 0,99 d_н.р = 2,33; а максимум, близкий к абсолютному, при p = 0,999 соответствует d_н.р = 3,09. Поясним эту методику расчетом.Пример 3Определить влагосодержание наружного воздуха в СанктПетербурге, если расчетная температура и энтальпия наружного воздуха при обеспеченности p1 = 0,99 равны: tн. p = 24,6 °C, iн.p = 51,5 кДж/кг, а при обеспеченности p2 = 0,95 равны: tн.p = 20,4 °C, iн.p = 48,4 кДж/кг. По результатам определения найти обеспеченность (вероятность непревышения) этого влагосодержания. Определяем влагосодержание при заданных расчетных температуре и энтальпии: Для средней из вычисленных величин dн.p = 11 г/кг = 0,011 кг/кг определяем обеспеченность:ln(dн.p) = 2,3 lg(dн.p) = 2,3 × lg(0,011) == 2,3 × (–2 + 0,08) = 2,3 × (–1,92) = –4,4.Нормированное и центрированное значение этой величины:чему по таблицам или графику интегральной функции нормального распределения соответствует обеспеченность p ≈ 0,98.Для максимального упрощения инженерного расчета при любых возможных комбинациях величин ln(dн)ср.год и σln(dн), характерных для территории России, при обеспеченности p = 0,95 и p = 0,99 по параметрам А и Б, соответственно, разработана и ниже приводится номограмма (рис. 2). Различие параметров А и Б следует связать с требованиями к точности соблюдения микроклимата над зеркалом воды или льдом. Например, для центров плавания и катков, где проводятся российские и международные соревнования и чемпионаты, при жестком нормировании температуры и влажности воздуха следует в расчетах принимать более высокую обеспеченность p = 0,99, если эти мероприятия приходятся на июль-август, в остальных случаях и для обычных бассейнов достаточна обеспеченность p = 0,95. Вторым параметром состояния, который следует нормировать, является расчетная температура наружного воздуха по параметрам А или Б. Искомую расчетную энтальпию в этом случае определяют по формуле:iн.р.т = cв tн.p.т(p) + iпара dн.р.т(p). Поясним данную предлагаемую методику определения расчетного влагосодержания наружного воздуха следующим кратким примером. Пример 4Определить расчетное влагосодержание наружного воздуха для проектирования систем вентиляции бассейна в Москве (56° с.ш., 37° в.д.) при обеспеченности p1 = 0,99 и p2 = 0,95.Определить расчетный перепад влагосодержаний Δdp = dв – dн.р.т для вычисления воздухообмена, если параметры воздуха в бассейне заданы tв = 28 °C, ϕв.

max = 65 %, чему соответствует влагосодержание dв.max = 15,6 г/кг (при барометрическом давлении Pбар = 101 кПа).По карте (рис. 1) находим параметры распределения влагосодержания в городе Москва ln(dн)ср.год = –5,5, а σln(dн) = 0,58. По графику рис. 2 в соответствии с построениями, показанными стрелками, получаем:при p1 = 0,99 dн.р.т = 15,9 г/кг,при p2 = 0,95 dн.р.т = 10,8 г/кг. Последнюю цифру можно принять как расчетную для выбора воздухообмена при использовании наружного воздуха. В этом случае расчетная разность влагосодержаний Δdp = dв.max – dн.р.т в городе Москва оказывается равнойΔdp = 15,6 – 10,8 = 4,8 г/кг,тогда как при обеспеченности p1 = 0,99 она отсутствует и для поддержания требуемой влажности необходимо механическое осушение наружного или рециркуляционного воздуха.Для того, чтобы решить, какой воздух — наружный или рециркуляционный — в данный момент следует обрабатывать с целью его максимального осушения, нужно вычислить для наружного состояния комплекс:где dн, dк, iн, iк — начальное и конечное влагосодержание и энтальпия наружного воздуха в процессе его охлаждения-осушения в испарителе холодильной машины. Числитель выражения (5) соответствует холоду, расходуемому на осушение наружного воздуха, знаменатель — разности энтальпий охлаждаемого–осушаемого наружного воздуха, т.е. общему расходу холода. Такой же комплекс вычисляют для рециркуляционного воздуха. Например, при параметрах рециркуляционного воздуха в бассейне tp = 30 °C, ϕp = 70 % и Pбар = 101 кПа, tp.р = 24 °C, dp = 19,2 г/кг, ip = 78 кДж/кг, состоянии воздуха у поверхности испарителя tF = 8 °C и iF = 25 кДж/кг, перепаде энтальпий в испарителе:конечном состоянии воздуха tк = 17 °C, dк = 12 г/кг этот комплекс равен: Годовой алгоритм функционирования такой системы предполагает разные процессы его обработки: нагревание или охлаждение-осушение и последующее нагревание наружного или рециркуляционного воздуха и требует специального описания в зависимости от применяемых технических средств. Выводы 1. Существующая методика нормирования наружных расчетных параметров для проектирования СВ и СКВ [5] предполагает объекты с тепло или с тепловлаговыделениями, регламентируя температуру и энтальпию наружного воздуха в теплый/холодный периоды года. 2. Для объектов с влаговыделениями и необходимостью осушения воздуха следует нормировать по заданной обеспеченности в первую очередь расчетное влагосодержание наружного воздуха в теплый период года, а также его расчетную температуру, по которым легко определить расчетную энтальпию наружного воздуха, зависящую от названных параметров. 3. Данная предложенная методика определения расчетного влагосодержания наружного воздуха для проектирования систем вентиляции и осушения воздуха водных объектов и катков в произвольном пункте страны основана на: ● многолетних исследованиях распределения этого параметра, выполненных в ГГО им. А.И. Воейкова, описываемого логарифмически-нормальным законом; ● картировании (или таблицах) параметров годового распределения влагосодержания наружного воздуха по территории России и стран бывшего СССР; ● учете заданной обеспеченности поддержания относительной влажности воздуха p = 0,95, p = 0,99 или другой и объяснении примерами. 1. Проектирование бассейнов / Справочное пособие к СНиП 2. 08.02–89 — М., 1991. 2. СП 31113–2004. Бассейны для плавания. — М., 2005. 3. Сотников А.Г. Процессы, аппараты и системы кондиционирования воздуха и вентиляции / Теория, техника и проектирование на рубеже столетий. — СПб.: ATPublishing, т. I/II (ч. 1/2), 2005/(2006/2007). 4. Сотников А.Г. Проблемные вопросы вентиляции водных объектов / В кн. «Вентиляция, отопление, теплогазоснабжение промышленных и общественных зданий». — СПб.: АВОК СевероЗапад, 2003. 5. СНиП 4101–2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование. — М.: Госстрой России, 2004. 6. Сотников А.Г., Кобышева Н.В., Ницис В.Э. Определение годовых расходов тепла, холода и воды в СКВ и вентиляции // Холодильная техника, №7/1982. 7. Сотников А.Г., Кобышева Н.В., Ницис В.Э. Определение годовых расходов тепла, холода и воды СКВ на основе аппроксимации одномерных распределений параметров наружного воздуха / Труды Международного симпозиума «Строительная климатология», ч. I. — М., 1982.

Расчет содержания влаги

Содержание влаги – это количество воды, присутствующее во влажном образце продукта, такого как древесина, почва и т. п. Содержание влаги может быть выражено на влажную или сухую основу.

Содержание влажности на сухой основе

Содержание влаги на сухой основе – Масса воды до Масса сухого твердого вещества :

MC _D = M _H3O / M _{D = M H3O / M D = M H3O / M D = M H3O / M D D = M H3O / M D D = M H3O / M D D = M H3O / M D D0019 (1)}

, где

MC _D = Содержание влаги на сухой основе

M _H3O = масса воды (кг, LB)

M _D = MASS MASC). сухого вещества (кг, фунт)

Содержание влаги в пересчете на сухую массу обычно используется в лесной промышленности. Обратите внимание, что обычно значения умножаются на 100%.

Содержание воды во влажном состоянии

Содержание воды во влажном состоянии составляет Масса воды с до Масса воды и массы твердого тела :

MC _W = M _H3O / M _W

= M _H3O /49444444444444444444444444444444444444444444444444444444 40044 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 9004 4 9004 4 9004 4 9004 4 9004 4 . _H3O + M _D (2)

, где

MC _W = Содержание влажности

M _H3O = масса воды (кг, фунт)

m _w = общая масса влажного или влажного образца – масса твердого вещества и масса воды (кг, фунт)

Калькулятор влажности в сухом и влажном состоянии

m _h3o – масса воды (кг, фунт)

m _d – масса сухого вещества (кг, фунт)

m, фунт – масса воды )

m _w – общая масса (кг,фунт)

Пример – Содержание воды в березе во влажном состоянии

Плотность воздушно-сухой выдержанной сухой березы составляет 705 кг/м ³ с содержанием воды 20% (0,2) . Количество воды на единицу объема можно рассчитать путем преобразования (2) до

M _H3O = M _W MC _W

= (705 кг/м ³ ). (0,2)

       = 141 кг/м ³

The amount of solids can be calculated as

m _d = (705 kg/m ³ ) (1 – 0.2)

     = 564 kg/m ³

Пример – Содержание влаги в березе в сухом виде

Плотность воздушно-сухой выдержанной сухой березы составляет 705 кг/м ³ при 20% (0,2) влажности. Уравнение (1) можно изменить на

MC _D = M _H3O / (M – M _H3O ) (1B)

, где

M = Массовая вода и твердое вещество (KG, TB)

M = Массовая вода и твердое вещество (KG, TB)

M = Массовая вода и твердое вещество (KG, TB)

M = Массовая вода и твердое вещество (KG, TB)

Уравнение может быть преобразовано в

M _H3O = MC _D M / (1 + MC _D ) (1C)

). Содержание Moiste может Be Mosture Content Constate Bo Content Moisture. рассчитывается как

m _h3o = (0.2) (705 kg/m ³ ) / (1 + (0.2))

       = 117.5 kg/m ³

The amount of Сплошные вещества можно рассчитать как

M _D = M – M _H3O

= (705 кг/м ³ ) -( (705 кг/м ³

. 3 )

= 587,5 кг/м ³

Калькулятор содержания влаги и воды

МАСС (кг, фунт)

Содержание воды (%)

.

		Сухой Базовое содержание влаги
		Сухая основа содержание влаги (обозначается M d в тексте) описывается процентным эквивалентом отношения вес воды (W W ) к массе сухого вещества (W д ).
		Обратите внимание, что Содержание влаги в сухом весе может варьироваться от 0 до очень больших процентов. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Рубрики Вентиляц Вентиляция Воздуховод Воздуховоды Кондиционер Кондиционеры Нормы Разное Решетк Решетки Система вентиляции Советы Советы по выбору Схема Схемы Фанкойла Чиллер Автор: ООО Приоритет-Пермь 2019 © Все права защищены. Карта сайта ООО Приоритет-ПермьОфициальный сайт Советы по выбору Кондиционеры Вентиляция Воздуховоды Схемы