Диаграмма hd влажного воздуха – Hd-

Данная диаграмма позволяет наиболее просто и быстро определять параметры влажного воздуха.

В Hd-диаграмме (рис. 27, а) по оси абсцисс откладывается влагосодержание d (г/кг сухого воздуха), а по оси ординат – энтальпия Н (кДж/кг сухого воздуха) влажного воздуха. Линии d = const располагаются вертикально, а линии H = const – под углом 45⁰ (так как диаграмма построена в косоугольной системе координат с углом между осями 135⁰).

Линии j = const представляют собой расходящиеся кривые выпуклостью вверх. Линия насыщения j = 100%, характеризующая состояние насыщенного влажного воздуха, делит диаграмму на две части: выше линии расположена область ненасыщенного влажного воздуха, она является основной, рабочей частью диаграммы, ниже – область пересыщенного влажного воздуха (здесь избыточная влага находится в капельном состоянии, и к этой области Hd-диаграммы нельзя применять полученные выше математические зависимости).

Рис. 27. Схематическое изображение: а – Hd-диаграммы влажного воздуха.

Диаграмма построена для барометрического давления 745 мм рт. ст., но может использоваться и при небольших отклонениях. Любая точка на диаграмме обозначает определенное физическое состояние влажного воздуха.

Рис. 27. Схематическое изображение: б – диаграммы к решению примера.

Диаграмма позволяет по известным t и j найти значения Hd, r

Процесс нагревания влажного воздуха происходит при постоянном влагосодержании d (вертикальная линия АВ), а количество затраченной при этом теплоты определяется по разности энтальпий в точках В и А.

Процесс увлажнения влажного воздуха (сушки каких-либо материалов) связан с увеличением влажности воздуха при постоянной энтальпии. Для этого случая изменение состояния влажного воздуха на Hd-диаграмме изображено линией ВС. При этом теплота, отданная воздухом, расходуется только на испарение влаги, а влага в виде пара поступает обратно во влажный воздух и возвращает теплоту испарения. Следовательно, энтальпия влажного воздуха в процессе увлажнения не изменяется.

Контрольные вопросы и задания. 1. Как получить состояние влажного воздуха, соответствующее точке росы? 2. Что называется абсолютной и относительной влажностью? 3. Как определяют относительную влажность воздуха? 4. Что такое влагосодержание и энтальпия? 5. Как построена Hd-диаграмма влажного воздуха? 6. На какие области делит Hd-диаграмму линия насыщения (j = 100%)? 7. Какое содержание влаги в воздухе при данной температуре показывает линия j = 100%? 8. Как с помощью Hd-диаграммы определить все параметры влажного воздуха заданного состояния? 9. Изобразите в Hd-диаграмме процесс охлаждения влажного воздуха.

Все темы данного раздела:

ТЕРМОДИНАМИКИ И ЕЕ ЗАДАЧИ
  Процессы обмена энергией имеют место в любых явлениях окружающего мира. Поэтому термодинамика как

СОСТОЯНИЯ РАБОЧЕГО ТЕЛА
  Термодинамическая система представляет собой совокупность материальных тел, находящихся в ме

И РЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ

ГАЗОВЫЕ СМЕСИ
  В практике в качестве рабочего тела используют, как правило, не какой-либо однородный газ, а газову

ИСТИННАЯ И СРЕДНЯЯ ТЕПЛОЕМКОСТИ
  Теплоемкости могут быть массовые, объемные, молярные. Теплоемкость 1 кг газа называется массовой

ТЕПЛОЕМКОСТИ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА
  Как указывалось выше, температура газа при одном и том же количестве сообщаемой теплоты q изменяет

Значения молярных теплоемкостей и коэффициента k в зависимости от атомности
  Газ mсJ mср mсJ mср k

ТЕПЛОЕМКОСТЬ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ
  Теплоемкость газовой смеси, как и отдельных газов, может быть отнесена к 1 кг, 1 м3 или 1 кмолю.

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
  В результате воздействия на рабочее тело (газ, пар) внешней среды, например сжатия, расширения, нагр

И ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ
  Работа совершается только при изменении объема газа. Если происходит расширение газа, то работ

ТЕПЛОТА
  Теплота является формой движения мельчайших частиц тела. Передача теплоты от одного тела к другом

ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ГАЗАХ
  Всякое изменение состояния рабочего тела (газа) в общем случае характеризуется изменением его осн

ЭНТРОПИЯ ГАЗОВ
  При исследовании все процессы рассматриваются как равновесные и обратимые. Прежде чем рассма

ИЗОХОРНЫЙ ПРОЦЕСС
  Процесс, протекающий при постоянном удельном объеме, называется изохорным. Изохорный процесс

ИЗОБАРНЫЙ ПРОЦЕСС
  Процесс, протекающий при постоянном давлении, называется изобарным. Такой термодинамический п

ЭНТАЛЬПИЯ ГАЗА
  В процессах, связанных с расчетом котельных установок, паровых турбин, а также с сушкой и охлаждени

ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
  Процесс, протекающий при постоянной температуре рабочего тела, называется изотермическим. Он возм

АДИАБАТНЫЙ ПРОЦЕСС
  Адиабатным называется процесс, который осуществляется без теплообмена между газом и внешней сре

ПОЛИТРОПНЫЙ ПРОЦЕСС
  Во всех реальных тепловых машинах (двигателях внутреннего сгорания – ДВС, компрессорах, газотурби

Результаты анализа политропных процессов

КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ
  Замкнутый процесс, в результате которого газ, пройдя ряд различных состояний, возвращается в исх

ПРЯМОЙ ОБРАТИМЫЙ ЦИКЛ КАРНО
  В 1824 г. С. Карно предложил цикл, которому было присвоено его имя. Прямой обратимый (то есть состоящий

ОБРАТНЫЙ ОБРАТИМЫЙ ЦИКЛ КАРНО
  Этот цикл является идеальным циклом холодильных машин. Изображение обратного цикла Карно приведе

ВТОРОГО ЗАКОНА ТЕРМОДИНАМИКИ
  Первый закон термодинамики устанавливает эквивалентность теплоты и работы как двух форм передачи

КОМПРЕССОРОВ
  Двигателями внутреннего сгорания (ДВС) называются тепловые поршневые машины, в которых в качестве

ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
  Для анализа работы ДВС и определения основных показателей (индикаторная мощность, механический КП

ЦИКЛЫ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК
  Газотурбинные установки (ГТУ) по сравнению с ДВС имеют существенное преимущество – отсутствие в Г

ПОРШНЕВЫХ КОМПРЕССОРОВ
  Сжатый воздух находит широкое применение в технологических процессах, в частности для привода пне

ВОДЯНОЙ ПАР

RV- И Ts-ДИАГРАММЫ ВОДЯНОГО ПАРА
  Парообразование может осуществляться путем испарения или кипения. Испарением называется п

Hs-ДИАГРАММА ВОДЯНОГО ПАРА
  В инженерной практике термодинамические процессы с водяным паром рассчитывают с помощью hs-диагра

ПАРАМЕТРЫ ВОДЫ И ВОДЯНОГО ПАРА
  При исследованиях принято считать, что при 0 0С и любом давлении энтальпия h0, внутренняя

ЦИКЛ КАРНО ДЛЯ ВОДЯНОГО ПАРА
Наиболее совершенным идеальным циклом паросиловой установки является прямой обратимый цикл Карно, термич

ЦИКЛ РЕНКИНА
Основным идеальным циклом паросиловых установок является цикл Ренкина. На рисунке 24 приведена принципиаль

ЦИКЛА РЕНКИНА
Исследование выражения для термического КПД цикла Ренкина при различных начальных (на входе в паровую турб

ВЛАЖНЫЙ ВОЗДУХ
  В качестве рабочего тела атмосферный воздух применяется при сушке, нагреве, охлаждении различных

ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА
Согласно закону Дальтона, давление смеси газов равно сумме парциальных давлений ее компонентов:  

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
  Одно из основных понятий теплопроводности – температурное поле. Температура – один из основн

ЗАКОН ФУРЬЕ
  Закон Фурье устанавливает количественную взаимосвязь между температурным полем и интенсивностью

ПРИ СТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ
  Теплопроводность однослойной плоской стенки. Схема распространения теплоты для этого случая

КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА
  В практике наиболее часто приходится рассчитывать конвективный теплообмен между жидкостью (газом

ПРИ КИПЕНИИ ЖИДКОСТИ
  Теплоотдача при кипении жидкости сопровождается изменением агрегатного состояния рабочего тела.

И ЗАКОНЫ ИЗЛУЧЕНИЯ
  Теплообмен излучением – процесс переноса теплоты в виде электромагнитных волн (фотонов). Этот

ТЕПЛООБМЕНА ИЗЛУЧЕНИЕМ
  Знание законов излучения позволяет получить расчетные формулы для лучистого теплообмена между те

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА. СНОВЫ РАСЧЕТА ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
  Разделение процесса переноса теплоты на теплопроводность, конвективный теплообмен и теплообмен и

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ЧЕРЕЗ ПЛОСКУЮ СТЕНКУ
  Пусть однослойная плоская стенка (рис. 37) толщиной d из материала, коэффициент теплопроводности кот

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ЧЕРЕЗ ЦИЛИНДРИЧЕСКУЮ СТЕНКУ
  В практике наиболее распространенным элементом теплообменных устройств является труба. Схема про

ТЕПЛОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ
  При решении практических задач теплопередачи требуется либо повысить интенсивность переноса теп

ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ
  Теплообменными аппаратами (теплообменниками) называются устройства, предназначенные для передач

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ТОПЛИВО
  Энергетическим топливом называют такие горючие вещества, которые экономически целесообразны при

ПОНЯТИЕ УСЛОВНОГО ТОПЛИВА
  Теплота сгорания топлива показывает, какое количество теплоты (в килоджоулях) выделяется при полн

ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТОВ ТОПЛИВА
  Главная составляющая горючей части топлива – углерод. Теплота сгорания углерода – 33 650 кДж/кг.

ВИДОВ ТОПЛИВА
  Древесина. Использование древесины в качестве топлива ограничено. Теплота сгорания дров в зна

СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА
  В зависимости от скорости горения различают нормальное горение и взрывное. Скоростью горения назы

ДЛЯ ПОЛНОГО СГОРАНИЯ ТОПЛИВА
  Если состав топлива известен, то количество воздуха, необходимого для полного сгорания любого из е

ОБЪЕМ И СОСТАВ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ
  Для правильного расчета и выбора теплотехнических агрегатов необходимо знать количество образую

Численные значения энтальпий составляющих продуктов сгорания и воздуха при различных температурах
  Температура, К НСО2, кДж/м3 НN2, кДж/м3 Н

УКАЗАТЕЛЬ ЛИТЕРАТУРЫ
  Алексеев Г. Н. Общая теплотехника.– М.: Высшая школа, 1980. Андрющенко А. И. Основы термодинами

allrefers.ru

Рабочая программа дисциплины “Теплотехника” (Общие методические указания к изучению дисциплины. Контрольные тесты для проверки знаний студентов), страница 8

1.7. Влажный воздух. H,d-диаграмма влажного воздуха.

Влажный воздух представляет собой смесь сухого воздуха и водяного пара. Для него применимы законы идеального газа и соотношения для газовых смесей. Знание его свойств необходимо для понимания и расчета сушилки, систем отопления, вентиляции и кондиционирования. Обычно в этих системах воздух находится под давлением р_б, мало отличающимся от атмосферного, поэтому по закону Дальтона:

р_б = р_в + р_п где р_в и р_п – парциальные давления, соответственно сухого воздуха и водяного пара.

Различают три характерных состояния влажного воздуха.

1. Насыщенный – содержит максимальное количество водяного пара при данной температуре (смесь сухого воздуха и насыщенного пара).

2. Ненасыщенный – не содержит максимального количества водяного пара (смесь сухого воздуха и перегретого пара).

3. Пересыщенный – состояние, когда в смеси с воздухом находится сухой насыщенный пар и равновесная влага в виде водяного или ледяного тумана.

Если насыщенный воздух охлаждать при постоянном р, то при некоторой температуре он станет насыщенным. Это температура называется температурой точки росы t_р. Понижение температуры воздуха ниже t_р вызывает конденсацию водяного пара (образуется туман, выпадает роса).

Основными характеристиками влажного воздуха являются.

1. Относительная влажность φ- определяет степень насыщенности воздуха водяным паром:

где ρ_п – плотность пара при данном состоянии воздуха; ρ_max – максимально возможная плотность пара. Для насыщенного воздуха φ > 1 или 100%, для насыщенного φ <1.

2. Абсолютная влажность D(r) – определяет массу водяного пара, содержащегося в 1 м₃ влажного воздуха.

3. Влагосодержание воздуха d, г/кг с.в, – отношение массы водяного пара к единице массы сухого воздуха, содержащегося во влажном воздухе:

4. Энтальпия влажного воздуха H, кДж/кг – выражается суммой энтальпий сухого воздуха h_в и содержащегося в нем водяного пара h_п:

H,d-диаграмма влажного воздуха. Параметры влажного воздуха определяются по H,d – диаграмме, разработанной профессором Л.К. Рамзиным в 1918 г.

В основу построения диаграммы (рис. 29) положена косоугольная система координат. По оси абсцисс отложено влагосодержание d, а по оси ординат – энтальпия влажного воздуха Н. Координатные оси проведены под углом 1350, однако для удобства значения d снесены на вспомогательную ось, проходящую под углом 900 к оси энтальпии. Кривыми линиями на диаграмме показаны значения φ. Линии постоянных (t, Н, φ) построены на основе решения предыдущего уравнения. Зная два параметра воздуха можно найти остальные.

Диаграмма строится для определенного барометрического давления Р₀=99,3 кПа. В общем случае состояние влажного воздуха изменяется политропно (т.е. изменяется его тепло-влагосодержание) поэтому процесс может быть представлен в виде:

Это тепловлажностное отношение, выражает количество теплоты, усвоенной воздухом к изменению влаги. На полях диаграммы нанесены линии (лучи) ε=const .

Рассмотрим некоторые примеры расчетов различных процессов.

Процесс нагрева и охлаждения. Нагрев воздуха происходит при d=const. Процесс 1-2.(Рис.30).

Количество теплоты, необходимой для нагревания воздуха, определяется по формулам:

где L – количество воздуха, кг/ч.

Охлаждение воздуха при d=const – обратный процесс 2-1. Δd=d₁-d₄ – осушение (частичное).

Рисунок 29. H,d – диаграмма влажного воздуха.

Процесс увлажнения и осушения. Процесс адиабатного увлажнения (мелко распыленной водой) изображается линией 1-2 (рис. 31).

Количество влаги, усваиваемой 1 кг воздуха:

Теплота на испарение влаги поступает из воздуха и в него же возвращается с паром, поэтому H=const. Температура понижается, а влагосодержание растет. Обратный процесс 2-1осушение (обычно сорбентами).

Увлажнение воздуха водяным паром – политропный процесс, протекает с ростом Н и d. Направление процесса 3-4 определяется наклоном луча ε . Процесс 4-3 осушение(политропное).

Процесс смешивания. Воздух в состоянии 1(t₁, φ₁) (рис. 32) смешивается с воздухом в состоянии 2(t₂, φ₂). Параметры смеси (т. 3) могутбыть найдены по формулам:

Рисунок 30. Процесс нагрева и охлаждения.

где М₁, М₂, М₃ – количество сухого воздуха в соответствующих компонентах и в смеси.

Рисунок 31. Процесс увлажненияи осушения.

Или по правилу рычага:

При смешивании воздуха двух различных состояний может получиться процесс с конденсацией некоторого количества влаги (процесс 4-5). Переход смеси в устойчивоесостояниеи осушения. происходит при t_м=const, а d₆ – d₇ определяет количество конденсирующейся влаги (т.6).

Рисунок 32. Процесс смешивания.

vunivere.ru

I-d диаграмма влажного воздуха

Количество просмотров публикации I-d диаграмма влажного воздуха – 105

Влажный воздух.

Используется в конвективных сушилках, в установках кондиционирования воздуха, в печах и т.д.

Для правильной эксплуатации ( режим, анализ работы, безопастность, надежность) крайне важно знать особенности влажного воздуха. В упрощенном варианте это смесь О₂+N₂+Ar+H₂O (где в 1 кг 23,2% и 75,5% и 1,3% соответственно).

В теплотехнических установках используется ненасыщенный воздух, при его охлаждении происходит конденсация водяных паров соответствующая парциальному давлению пара. При парциальном давлении выпадает роса.

Абсолютная влажность воздуха – показывающая массу водяных паров, содержащихся в 1 м³ воздуха. Другими словами, это плотность водяного пара в воздухе.

Относительная влажность — отношение парциального давления паров воды в газе (в первую очередь, в воздухе) к равновесному давлению насыщенных паров при данной температуре. Обозначается греческой буквой φ ( Важно заметить, что для сухого воздуха относительная влажность равна нулю, для насыщенного равна 100%).

I—d-диаграмма влажного воздуха — диаграмма, широко используемая в расчетах систем вентиляции, кондиционирования, осушки и других процессов, связанных с изменением состояния влажного воздуха.

I—d-диаграмма впервые была составлена в 1918 году советским инженером-теплотехником Рамзиным.

I—d-диаграмма влажного воздуха графически связывает всœе параметры, определяющие тепловлажностное состояние воздуха: энтальпию, влагосодержание, температуру, относительную влажность, парциальное давление водяных паров. Диаграмма построена в косоугольной системе координат, что позволяет расширить область ненасыщенного влажного воздуха и делает диаграмму удобной для графических построений. По оси ординат диаграммы отложены значения энтальпии I, кДж/кг сухой части воздуха, по оси абсцисс, направленной под углом 135° к оси I, отложены значения влагосодержания d, г/кг сухой части воздуха. Поле диаграммы разбито линиями постоянных значений энтальпии I = const и влагосодержания d = const. На него нанесены также линии постоянных значений температуры t = const, которые не параллельны между собой — чем выше температура влажного воздуха, тем больше отклоняются вверх его изотермы. Кроме линий постоянных значений I, d, t, на поле диаграммы нанесены линии постоянных значений относительной влажности воздуха φ = const. В нижней части I—d-диаграммы расположена кривая, имеющая самостоятельную ось ординат. Она связывает влагосодержание d, г/кг, с упругостью водяного пара, кПа. Ось ординат этого графика является шкалой парциального давления водяного пара.

Читайте также

referatwork.ru