I-d диаграмма для начинающих (ID диаграмма состояния влажного воздуха для чайников)
Доброго времени суток уважаемые начинающие коллеги!
В самом начале своего профессионального пути я наткнулся на данную диаграмму. При первом взгляде она может показаться страшноватой, но если разобраться в главных принципах, по которым она работает, то можно её и полюбить :D. В быту она называется и-д диаграмма.
В данной статье я попытаюсь просто(на пальцах) объяснить основные моменты, чтобы вы потом отталкиваясь от полученного фундамента самостоятельно углубились в данную паутину характеристик воздуха.
Примерно так она выглядит в учебниках. Как-то жутковато становится.
(для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему)
Я уберу все то лишнее, что не будет мне нужным для моего объяснения и представлю и-д диаграмму в таком виде:
(для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему)
Все равно еще не совсем понятно, что это такое. Разберем её на 4 элемента:
Первый элемент – влагосодержание (D или d). Но прежде чем я начну разговор об влажности воздуха в целом, я бы хотел кое о чем с вами договориться.
Давайте договоримся “на берегу” сразу об одном понятии. Избавимся от одного прочно засевшего в нас (по крайней мере, в меня) стереотипа о том, что такое пар. С самого детства мне показывали на кипящую кастрюлю или чайник и говорили, тыкая пальцем на валящий из сосуда “дым”: “ Смотри! Вот это пар”. Но как многие, дружащие с физикой люди, мы должны понимать, что “Водяной пар — газообразное состояние воды. Не имеет цвета, вкуса и запаха”. Это всего лишь, молекулы h3O в газообразном состоянии, которых не видно. А то что мы видим, валящее из чайника – это смесь воды в газообразном состоянии(пар) и “капелек воды в пограничном состоянии между жидкостью и газом”, вернее видим мы последнее. В итоге мы получаем, что в данный момент, вокруг каждого из нас находится сухой воздух (смесь кислорода, азота…) и пар (h3O).
Так вот, влагосодержание говорит нам о том, сколько этого пара присутствует в воздухе. На большинстве и-д диаграмм данная величина измеряется в [г/кг], т.е. сколько грамм пара(h3O в газообразном состоянии) находится в одном килограмме воздуха (1 кубический метр воздуха в вашей квартире весит около 1,2 килограмма). В вашей квартире для комфортных условий в 1 килограмме воздуха должно быть 7-8 грамм пара.
На и-д диаграмме влагосодержание изображается вертикальными линиями, а информация о градации расположена в нижней части диаграммы:
(для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему)
Второй важный для понимания элемент – температура воздуха (T или t). Думаю здесь ничего объяснять не нужно. На большинстве и-д диаграмм данная величина измеряется в градусах Цельсия [°C]. На и-д диаграмме температура изображается наклонными линиями, а информация о градации расположена в левой части диаграммы:
Третий элемент ИД-диаграммы – относительная влажность (φ). Относительная влажность, это как раз та влажность, о которой мы слышим из телевизоров и радио, когда слушаем прогноз погоды. Измеряется она в процентах [%].
Возникает резонный вопрос: “Чем отличается относительная влажность от влагосодержания?” На данный вопрос я отвечу поэтапно:
Первый этап:
Воздух способен вмещать в себя определенное количество пара. У воздуха есть определенная “паровая грузоподъемность”. Например, в вашей комнате килограмм воздуха может “взять на свой борт” не больше 15 грамм пара.
Предположим, что в вашей комнате комфортно, и в каждом килограмме воздуха, находящегося в вашей комнате, имеется по 8 грамм пара, а вместить каждый килограмм воздуха в себя может по 15 грамм пара. В итоге мы получаем, что в воздухе находится 53,3% пара от максимально возможного, т.е. относительная влажность воздуха – 53,3%.
Второй этап:
Вместимость воздуха различна при разных температурах. Чем выше температура воздуха, тем больше пара он может в себя вместить, чем ниже температура, тем меньше вместимость.
Предположим, что мы нагрели воздух в вашей комнате обычным нагревателем с +20 градусов до +30 градусов, но при этом количество пара в каждом килограмме воздуха осталось прежним – по 8 грамм. При +30 градусах воздух может “взять себе на борт” до 27 грамм пара, в итоге в нашем нагретом воздухе – 29,6% пара от максимально возможного, т.е. относительная влажность воздуха – 29,6%.
Тоже самое и с охлаждением. Если мы охладим воздух до +11 градусов, то мы получим “грузоподъемность” равную 8,2 грамм пара на килограмм воздуха и относительную влажность равную 97,6%.
Заметим, что влаги в воздухе было одинаковое количество – 8 грамм, а относительная влажность прыгала от 29,6% до 97,6%. Происходило это из-за скачков температуры.
Когда вы зимой слышите о погоде по радио, где говорят, что на улице минус 20 градусов и влажность 80%, то это значит, что в воздухе около 0,3 граммов пара. Попадая к вам в квартиру этот воздух нагревается до +20 и относительная влажность такого воздуха становится равна 2%, а это очень сухой воздух (на самом деле в квартире зимой влажность держится на уровне 20-30% благодаря выделениям влаги из сан-узлов и от людей, но что тоже ниже параметров комфорта).
Третий этап:
Что произойдет, если мы опустим температуру до такого уровня, когда “грузоподъемность” воздуха будет ниже, чем количество пара в воздухе? Например, до +5 градусов, где вместимость воздуха равна 5,5 грамм/килограмм. Та часть газообразного h3O, которая не умещается в “кузов” (у нас это 2,5 грамм), начнет превращаться в жидкость, т.е. в воду. В быту особенно хорошо виден этот процесс, когда запотевают окна в связи с тем, что температура стекол ниже, чем средняя температура в комнате, на столько что влаге становится мало места в воздухе и пар, превращаясь в жидкость, оседает на стеклах.
На и-д диаграмме относительная влажность изображается изогнутыми линиями, а информация о градации расположена на самих линиях:
(для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему)
Четвертый элемент ID диаграммы – энтальпия (I или i). В энтальпии заложена энергетическая составляющая тепловлажностного состояния воздуха. При дальнейшем изучении (за пределами этой статьи) стоит обратить на неё особое внимание, когда речь будет заходить об осушении и увлажнении воздуха. Но пока особого внимания на этом элементе мы заострять не будем. Измеряется энтальпия в [кДж/кг]. На и-д диаграмме энтальпия изображается наклонными линиями, а информация о градации расположена на самом графике (или слева и в верхней части диаграммы):
(для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему)
Дальше все просто! Пользоваться диаграммой легко! Возьмем, например, вашу комфортную комнату, в которой температура +20°С, и относительная влажность 50%. Находим пересечение этих двух линий (температуры и влажности) и смотрим сколько грамм пара в нашем воздухе.
Нагреваем воздух до +30°С – линия идет вверх, т.к. влаги в воздухе остается столько же, а увеличивается только температура, ставим точку, смотрим какая получается относительная влажность – получилось 27,5%.
Охлаждаем воздух до 5 градусов – опять же ведем вертикальную линию вниз, и в районе +9,5°С натыкаемся на линию 100% относительной влажности. Эта точка называется “точка росы” и в этой точке(теоретически, т.к. практически выпадение начинается чуть раньше) начинается выпадение конденсата. Ниже по вертикальной прямой(как раньше) мы не можем двигаться, т.к. в этой точке “грузоподъемность” воздуха при температуре +9,5°С максимальная. Но нам необходимо охладить воздух до +5°С поэтому мы продолжаем движение вдоль линии относительной влажности (изображено на рисунке ниже), пока не достигнем наклонной прямой линии +5°С. В итоге наша окончательная точка оказалась на пересечении линий температуры +5°С и линии относительной влажности 100%. Посмотрим сколько пара осталось в нашем воздухе – 5,4 грамма в одном килограмме воздуха. А остальные 2,6 грамма выделились. Наш воздух осушился.
(для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему)
Другие процессы, которые можно выполнять с воздухом с помощью различных приборов (осушение, охлаждение, увлажнение, нагрев…) можно найти в учебниках.
Помимо точки росы – еще одной важной точкой является “температура мокрого термометра”. Данная температура активно используется в расчете градирен. Грубо говоря, это та точка, до которой может упасть температура предмета, если мы этот предмет обернем в мокрую тряпку и интенсивно начнем на него “дуть”, например, с помощью вентилятора. По этому принципу работает система терморегуляции человека.
Как найти эту точку? Для этих целей нам понадобятся линии энтальпии. Снова возьмем нашу комфортную комнату, найдем точку пересечения линии температуры +20°С, и относительной влажности 50%. Из этой точки необходимо прочертить линию, параллельную линиям энтальпии до линии влажности 100%(как на рисунке ниже). Точка пересечения линии энтальпии и линии относительной влажности и будет являться точкой мокрого термометра. В нашем случае из этой точки мы можем узнать, что в нашей комнате, таким образом, мы можем охладить предмет до температуры +14°С.
(для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему)
Луч процесса(угловой коэффициент, тепловлажностное отношение, ε) строится для того чтобы определить изменение воздуха от одновременного выделения неким источником(-ами) тепла и влаги. Обычно этим источником является человек. Очевидная вещь, но понимание процессов и-д диаграммы поможет обнаружить возможную арифметическую ошибку, если таковая случилась. Например, если вы наносите луч на диаграмму и при обычных условиях и наличии людей у вас уменьшается влагосодержание или температура, то здесь стоит задуматься и проверить расчеты.
В данной статье многое упрощено для лучшего понимания диаграммы на начальной стадии её изучения. Более точную, более подробную и более научную информацию необходимо искать в учебной литературе.
P.S. В некоторых источниках I-d(i-d) диаграмму именуют J-d(j-d) диаграммой.cool-oracool.livejournal.com
Диаграмма влажного воздуха | id диаграмма влажного воздуха
Здравствуйте, друзья! Характеристики воздуха легко определяются по диаграмме Рамзина, называемой также id — диаграммой. Диаграмма составлена для барометрического давления 745 мм рт. ст., т. е. 99,3 кПа (среднее годовое давление в Центральной части России), но ею можно пользоваться и при других барометрических давлениях в пределах допустимой точности.
При построении диаграммы в основу положены два параметра: влагосодержание d, которое отложено по оси абсцисс, и энтальпия — по оси ординат. Для удобства расположения линий угол между осями равен 135°. Горизонтально проведена вспомогательная ось, на которую спроецированы значения влагосодержания с наклонной оси. Хотя ось абсцисс на диаграмму обычно не наносится, но линии одинаковой энтальпии идут параллельно ей, поэтому они на диаграмме изображаются наклонными прямыми. Линии d=const проведены параллельно оси ординат.
Помимо основных параметров, на id-диаграмме нанесены линии одинаковых температур — изотермы (tc=const), одинаковых относительных влажностей (φ=const), одинаковых температур адиабатного насыщения воздуха (tм=const) и парциального давления пара рп. Изотермы (tc=const) представляют собой наклонные прямые, угол наклона которых немного возрастает с увеличением температуры.
Линии (φ=const) имеют вид расходящихся кривых, которые претерпевают излом при t=99,4° С (температура кипения воды при давлении 745 мм рт. ст.) и дальше идут почти вертикально. Кривая φ=100% делит площадь диаграммы на две части. Выше кривой располагается область влажного воздуха с ненасыщенным паром, а ниже — область влажного воздуха с насыщенным и частично сконденсированным паром. Линии адиабатного насыщения воздуха (tм=const) на диаграмме проходят под небольшим углом к прямым i=const. На кривой φ=100% в одной точке пересекаются линии tc=const и tм=const с одинаковым значением температур. Это свидетельствует о том, что при адиабатном насыщении обе температуры равны.
В нижней части диаграммы построена зависимость pп = f (d). При нагревании воздуха его влагосодержание не изменяется (d=const), а энтальпия возрастает. Следовательно, процесс нагрева на id-диаграмме изображается вертикальной прямой АВ.Процесс охлаждения воздуха происходит также при постоянном влагосодержании, но энтальпия в этом случае уменьшается (прямая ВА), а относительная влажность возрастает вплоть до точки росы, являющейся пересечением прямой охлаждения ВС с кривой φ=100%.
В процессе сушки материала воздух увлажняется. Если при этом теплота, затраченная на испарение влаги, берется из воздуха, то этот процесс приближенно (без учета энтальпии воды) считают изоэнтропийным (i=const), так как израсходованная теплота снова возвращается воздуху вместе с испаренной влагой. Поэтому на id-диаграмме он изображается прямой ВС, параллельной линиям i=const. Если же учесть, что воздуху передается паром большее количество теплоты, чем было получено при испарении, на величину энтальпии испаренной воды, то в действительности процесс происходит с увеличением энтальпии влажного воздуха по линии tм=const.
По id-диаграмме, зная два любых параметра, можно определить все остальные параметры влажного воздуха. При пользовании ею значительно упрощается расчет сушильного процесса, осуществляемый в этом случае графическим методом. При помощи id-диаграммы можно определить также параметры смеси, образующейся в результате смешения двух потоков влажного воздуха. Для этого достаточно рассчитать влагосодержание dсм и энтальпию iсм смеси.
Пусть в камеру смешения поступают два потока влажного воздуха с параметрами d1, t1,i и d2, t2, i2, содержащие сухого воздуха соответственно L1 и L2. В результате смешения будет получен влажный воздух с параметрами dсм, tсм, iсм и содержанием сухого воздуха Lсм. Очевидно, что Lсм=L1+L2. Общее количество влаги, содержащейся в воздухе после смешения, составит Lсмdсм=L1d1+L2d2. Следовательно,
Уравнение теплового баланса запишется так: Lсмicм=L1i1+L1i2.
Отсюда
Пересечение на id-диаграмме двух прямых dсм=const и iсм=const даст точку, которая характеризует состояние полученного в результате смешения влажного воздуха.
При помощи id — диаграммы решают важные задачи, относящиеся к проектированию сушильных аппаратов и ряда других устройств. Исп. литература: 1) Основы теплоэнергетики, А.М. Литвин, Госэнергоиздат, 1958. 2)Теплотехника, Бондарев В.А., Процкий А.Е., Гринкевич Р.Н. Минск, изд. 2-е,”Вышейшая школа”, 1976.
teplosniks.ru
| Техническая информация тут | Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Физический справочник / / Влажность абсолютная, относительная и удельная. Влажность воздуха. Психрометрические таблицы. Диаграммы Рамзина / / ДИАГРАММЫ – Id (id, JD, jd) диаграммы влажного воздуха
|
dpva.ru
Overview – ID диаграмма – 1.xls
ID диаграмма
скачать (326.5 kb.)
Доступные файлы (1):
содержание
1.xls
1 2 3 4 5 6 7 Реклама MarketGid:Overview
Расчетвычисление мощности подбором влаги и расхода
Приток
Диаграмма
Помощь
Примеры простых процессов
Пример замкнутого процесса
Sheet 1: Расчет
| Расчет процессов на i-d диаграмме | | Атмосферное давление: | 98,5 | kPa | pd” на пов. испарителя | 755,9 | ||||||||||||||||||
| лето | Maкс. допустимая влажность: | 100 | % | 100% | x на пов. испарителя | 4,81 | ||||||||||||||||||
| Температура хладоносителя: | 3,00 | °C | h на пов. испарителя | 15,09 | ||||||||||||||||||||
| ^ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||||||||||||||
| Позиция | поля для заметок и вычислений | |||||||||||||||||||||||
| Температура | t | °C | ||||||||||||||||||||||
| Влажность | j | % | ||||||||||||||||||||||
| Влагосодержание | x | g/kg s.v. | ||||||||||||||||||||||
| Энтальпия | h | kJ/kg s.v. | ||||||||||||||||||||||
| Процесс | [O,C,A,P,S,X] | |||||||||||||||||||||||
| Расход | V | m3/h | ||||||||||||||||||||||
| m3/s | ||||||||||||||||||||||||
| Мощность | P | kW | ||||||||||||||||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | |||||||||||||||
| Результат | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||||||||||||||
| Температура | t | °C | ||||||||||||||||||||||
| Отн. влажность | j | % | ||||||||||||||||||||||
| Абс. влажность | x | g/kg s.v. | ||||||||||||||||||||||
| Энтальпия | h | kJ/kg s.v. | ||||||||||||||||||||||
| Плотность | r | kg/m3 | ||||||||||||||||||||||
| Тем.влажн.терм. | tv | °C | ||||||||||||||||||||||
| Расход | Vs | m3/h | ||||||||||||||||||||||
| Расход* | Vn | m3/h | ||||||||||||||||||||||
| Мощность | P | kW | ||||||||||||||||||||||
| Влагоприток | qw | kg/h | ||||||||||||||||||||||
Скачать файл (326.5 kb.)
gendocs.ru
ОНЛАЙН ДИАГРАММЫ | создавайте Ваши собственные диаграммы онлайн
Диаграммы — великолепное изобретение для визуализации информации. На сайте OnlineCharts.ru Вы сможете создавать и публиковать Ваши собственные онлайн диаграммы абсолютно бесплатно.
Наша система поддерживает множество типов диаграмм, включая такие, как: столбчатые диаграммы, круговые диаграммы, линейные диаграммы, пузырьковые диаграммы и радиальные диаграммы.
Создайте Вашу диаграмму »
Столбчатая
Линейная
С областями
Круговая
XY график
Радиальная
Точечная
Пузырьковая
Полярные бульки
Спидометр
Столбчатая/Линейная
Пирамида
Примеры диаграмм
Car Sales 1967-2007 (NL)
Unemployment 2001-2007 (NL)
Dutch Elections 2006
Dutch Elections 2006 vs 2003
Apples and Pears Sale 2007
Sales Chart April
Sales Data March
www.onlinecharts.ru
I-d диаграмма влажного воздуха
Диаграмма влажного воздуха дает графическое представление о связи параметров влажного воздуха и является основной для определения параметров состояния воздуха и расчета процессов тепловлажностной обработки.
В I-d диаграмме (рис. 2) по оси абсцисс откладывается влагосодержание d г/кг сухого воздуха, а по оси ординат − энтальпия I влажного воздуха. На диаграмме нанесены вертикальные прямые постоянного влагосодержания (d = const). За начало отсчета принята точка О, в которой t = 0 °С, d = 0 г/кг и, следовательно, I = 0 кДж/кг. При построении диаграммы использована косоугольная система координат для увеличения области ненасыщенного воздуха. Угол между направлением осей 135° или 150°. Для удобства пользования под углом 90º к оси энтальпий проводят условную ось влагосодержаний. Диаграмма строится для постоянного барометрического давления. Пользуются I-d диаграммами, построенными для атмосферного давления рб = 99,3 кПа (745 мм.рт.ст) и атмосферного давления рб = 101,3 кПа (760 мм.рт.ст).
На диаграмму нанесены изотермы (tс = const) и кривые относительной влажности (φ = const). Уравнение (16) показывает, что изотермы в I-d диаграмме − прямые линии. Все поле диаграммы линией φ = 100% разделено на две части. Выше этой линии расположена область ненасыщенного воздуха. На линии φ = 100% находятся параметры насыщенного воздуха. Ниже этой линии располагаются параметры состояния насыщенного воздуха, содержащего взвешенную капельную влагу (туман).
Для удобства работы в нижней части диаграммы строится зависимость, наносят линию парциального давления водяного пара рп от влагосодержания d. Шкала давлений располагается с правой стороны диаграммы. Каждая точка на I-d диаграмме соответствует определенному состоянию влажного воздуха.
Определение параметров влажного воздуха по I-d диаграмме.Метод определения параметров показан на рис. 2. Положение точки А определяется двумя параметрами, например, температурой tА и относительной влажностью φА. Графически определяем: температуру сухого термометра tс, влагосодержание dА, энтальпию IА. Температура точки росы tр определяется как температура точки пересечения линии dА = const с линией φ = 100 % (точка Р). Параметры воздуха в состоянии полного насыщения влагой определяются на пересечении изотермы tА с линией φ = 100 % (точка Н).
Процесс увлажнения воздуха без подвода и отвода теплоты будет проходить при постоянной энтальпии IА = const (процесс А-М). На пересечения линии IА = const с линией φ = 100 % (точка М) находим температуру мокрого термометра tм (линия постоянной энтальпии практически совпадает с изотермой
tм = const). В ненасыщенном влажном воздухе температура мокрого термометра меньше температуры сухого термометра.
Парциальное давление водяного пара pП находим, проведя из точки А линию dА = const до пересечения с линией парциального давления.
Разность температур tс – tм = Δtпс называется психрометрической, а разность температур tс – tр гигрометрической.
Похожие статьи:
poznayka.org
Диаграммы онлайн – бесплатные построители
Построитель на нашем сайте
Более простой вариант онлайн построителя. Рисует графики в четырех вариантах – диаграмма пирог, диаграмма спидометр, столбовая диаграмма и линейный график. Также, можно задать размер диаграммы и цветовую гамму, представленную четырьмя основными цветами (синий, красный, зеленый, черный).
Как онлайн нарисовать красивый график?
Добавляем новые поля с помощью кнопки «+». Для получения графика жмем кнопку «Обновить». Картинка появляется на гугл АПИ, достаточно скопировать ссылку и сохранить рисунок на компьютер, можно захватить рисунок прямо с построителя левой кнопкой мыши и перенести в папку на компьютере.
Chart Creator
Построение диаграмм онлайн
Более продвинутый вариант онлайн построителя. Если Вам необходимо изобразить табличные данные в графическом представлении (график линейный, круговая диаграмма, столбец или область) то Вы попали на нужную страницу. Использовать специальные программы для построения диаграмм и графиков не всегда удобно и оправданно, намного проще воспользоваться онлайн построителями. В этой новости мы рассмотрим два удобных сервиса для построения диаграмм онлайн, простой и более «навороченный».
Chart Creator – продвинутый инструмент для построения графиков и диаграмм.
Как сделать диаграмму без программы?
Задаете имя для графика, в поле «Data» в первой колонке вбиваете имена, а во второй колонке их числовые значения. Затем нажимаете кнопку «Draw». График построен. Полученный график можно распечатать на принтере. Чтобы получить график в виде картинки, необходимо воспользоваться любой бесплатной программой скриншотером.
Круговая диаграмма, настройки.
Если нажать кнопку «Editor» можно изменить различные настройки:
- Вид графиков
- Шрифты подписей
- Формат чисел
- Масштаб отображения
Chart Creator совсем не плохой инструмент для рисования графиков на скорую руку, при этом получить диаграмму можно достаточно высокого качества. Плюс, на странице построителя предлагается установить расширение для браузеров гугл хром или яндекс браузера, чтобы инструмент построения диаграмм был всегда под рукой.
blogosoft.com