Параметры состояния воздуха
Состояние влажного воздуха, представляющего смесь газов (азота, кислорода и т. д.) с водой в различном агрегатном состоянии (в виде пара, жидкости, льда), определяется тремя параметрами: температурой, давлением и составом смеси. Состав смеси характеризуется массовым влаго — содержанием.
(20.1) |
(20.3) |
Общее давление воздуха (барометрическое давление) равно сумме парциальных давлений сухой его части рс в, Па, и водяного параРп, Па:
Рь = Р, в+Р,
Влагосодержание влажного воздуха D, г/кг, равно отношению массы водяного пара Мп, содержащегося в рассматриваемом объеме, к массе содержащегося в том же объеме сухого воздуха М :
|
Относительная влажность воздуха (р, %, представляет собой отношение:
Ф = %-100
Рп
Где р* — парциальное давление насыщенного водяного пара при той же температуре воздуха, Па.
Чем больше влагосодержание воздуха (при одной и той же температуре), тем больше парциальное давление водяного пара.
(20.4) |
Массовое влагосодержание и относительная влажность воздуха связаны соотношением:
D = = 0,622— Д, Pes. Рб~Р,
Где
Rc в — газовая постоянная сухого воздуха, Rc В = 287,1 Дж/(кг • К);
Rn — газовая постоянная водяного пара, Rn =461,5 ДжДкг • К).
Плотность воздуха зависит от содержания в нем водяного пара:
Рсв =^ = -^- = 3,483-10-3- (20.5)
V RC B. ■ Т Т
Pii=^ = _A_ = 2,167-10-3 — Ь., (20.6)
— V RCB +d. Ra Т =°’0М‘1+ШГ (2°’7)
Где
V — объем воздуха, м3;
Т— абсолютная температура воздуха, К;
Р, рс в, рп— плотности атмосферного влажного воздуха, сухой его части и водяного пара, кг/м3. Например, если воздух при температуре 12 °С и барометрическом давлении 760 мм рт. ст. содержит 5 г водяного пара на 1 кг сухого воздуха, то его плотность составляет:
Р-______ Ш®__________ 133’3 76° = 1,23, кг/м3 (20.8)
287,1 + 461,5 0,005 (273 + 12)
Из формулы (20.7) следует, что влажный воздух легче сухого.
Теплоемкость (при постоянном давлении) атмосферного воздуха также зависит от его влагосодержания:
C = cCB+ca-d, (20.9)
Где
С — удельная изобарная теплоемкость сухого воздуха,
Ссв=1,01Дж/(кг-К);
С — удельная изобарная теплоемкость водяного пара,
Сп = 1,86 ДжДкг К).
Удельную энтальпию влажного воздуха, как и влагосодержание, удобнее отнесить не к общей массе воздуха и воды, а только к массе сухой части Мсд, принимая за начало отсчета энтальпию при T = 0 °С:
Мсв. |
Рс. в. |
М„ |
_ Ра _ |
V |
Ra-T |
1+d |
* = К. в. + d ■«р = Сс.». • * + ‘d’ (с„’1 + RO) = t •+ (1,89 • T+2500) • D, (20.10) где ro — скрытая теплота парообразования, ro = 2500 кДж/кг.
Posted in Холодильная техника