相关推荐
联系我们/Contact
湿度调节器主页 > 湿度调节器 >

相对湿度_百度文库

文章作者:  发布日期:2019-11-08 01:30

  

相对湿度_百度文库

  

相对湿度_百度文库

  一、湿度定义 在计量法中规定, 湿度定义为 “物象状态的量” 日常生活中所指的湿度为相对湿度, RH% 。 用 表示。总言之,即气体中(通常为空气中)所含水蒸汽量(水蒸汽压)与其空气相同情况下饱和 水蒸气量(饱和水蒸气压)的百分比。 二、湿度测量方法 湿度测量从原理上划分有二、 三十种之多。 但湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之 一。一个看似简单的量值,深究起来,涉及相当复杂的物理—化学理论分析和计算,初涉者 可能会忽略在湿度测量中必需注意的许多因素,因而影响传感器的合理使用。 常见的湿度测量方法有:动态法(双压法、双温法、分流法) ,静态法(饱和盐法、硫酸法) , 露点法,干湿球法和电子式传感器法。 三、绝对湿度和相对湿度、露点 湿度很久以前就与生活存在着密 切的关系,但用数量来进行表示较为困难。对湿度的表示方法有绝对湿度、相对湿度、露点、 湿气与干气的比值(重量或体积)等等。 绝对湿度是指每立方米的空气中含有水蒸气的质量。 相对湿度(Relative Humidity,缩写为 RH)是指水蒸气在空气中达到饱和的程度,饱和时 为 100%RH。 当绝对湿度不变时温度越高相对湿度越小。 当空气中的含水量没有达到饱和状 态,实际含水量与饱和含水量的比值就是相对湿度。相对湿度达到 100%,水就不会再自然 蒸发了。温度不同,饱和水量也不同,温度越高,容纳的水越多,温度降低了,空气中不能 容纳原来那麽多的水了就会出现结露。 凝露是当空气湿度达到一定饱和程度时,在温度相对较低的物体上凝结的一种现象。 湿度是普遍存在的,而凝露只是湿度达到一定程度时的一种特殊现象。 四、相对湿度 RH%的计算公式 计算相对湿度可按照下述公式: 其中的符号分别是: ρw – 绝对湿度,单位是克/立方米 ρw,max – 最高湿度,单位是克/立方米 e – 蒸汽压,单位是帕斯卡 E – 饱和蒸汽压,单位是帕斯卡 s – 比湿,单位是克/千克 S – 最高比湿,单位是克/千克 湿空气 大气中的空气总含有水蒸气,通常称为湿空气。在许多工程实际中都要利用湿空气,它所含 的水蒸气量虽不多, 却显得特别重要。 由于水蒸气的性质不同于气体, 而有其本身的特殊性, 因此本章专题讨论湿空气的基本知识。 空气与水蒸气的混合物—湿空气 江河中的水会汽化,湿衣服在大气中会晾干,所以通常大气中的空气总含有水蒸气。含有水 蒸气的空气称为湿空气, 不含有水蒸气的空气称为干空气因此, 湿空气是干空气和水蒸气的 混合物。 物料的干燥,空气温度、湿度的调节,循环水的冷却等都与空气中所含水蒸气的状态和数量 有密切关系。一般情况所采用的湿空气都处于常压,其中所含水蒸气的分压力很低(通常不 过几百帕) ,而湿空气可作为理想气体来处理。对湿空气的分析,一般也用类似于理想气体 混合物的分析方法但不尽相同, 因理想气体混合物的各组成成分总是保持不变, 而湿空气中 水蒸气的含量随着温度的变化一般也在改变, 且水蒸气的压力状态, 由其分压力和温度来确 定,即水蒸气有其特殊的物性。 若湿空气(大气)的压力与温度分别为 Pb 及 t,则湿空气中水蒸气的温度也应是 t。对应与 温度 t,水的饱和压力为 Ps。例如室温为 30 度时,水的饱和压力为 Ps 为佳 0。042417E5Pa。 如湿空气中水蒸气的压力 Pv 等于此饱和压力 Ps,该水蒸气就处于饱和状态,如图案 14-1 中点 A。此时的湿空气,即干空气和饱和水蒸气组成的混合气体就称为饱和湿空气。饱和湿 空气中的水蒸气的含量已达到最大限度除非提高温度, 否则饱和湿空气中水蒸气的含量不会 再增加。如再增加水分,水蒸气将凝结成水滴而从湿空气中析出。实际上,除了接近水面而 且不流动的特殊情况外,大气中水蒸气的分压力一般总是小于相应温度下的饱和压力,即 PvPs=f(t) ,如图中点 B。换言之,日常接触的湿空气一般都是未饱和湿空气,即干空气 和过热蒸汽组成的混合气体。根据道饵顿分压定律知: 湿空气(大气)压力 Pb=干空气分压力 Pa+水蒸气分压力 Pv (14-1) 若未饱和湿空气中水蒸气的含量不变, 即水蒸气分压力 Pv 不变, 而湿空气的温度逐渐降低, 其状态将沿 T-s 图(图 14-1)上的定压线 BC 冷却,最终和干饱和蒸汽线)相交与 C 点,此时将处于饱和状态。再冷却,则水蒸气在 C 点温度下开始凝结,生成水滴或结露。 此开始结露温度称为露点。所以露点就是与湿空气中水蒸气分压力 Pv 相对应的饱和温度。 由此可见,测出露点也就相当于测出了当时湿空气中水蒸气的分压力 Pv。 露点在锅炉设计及运行时有很大的现实意义, 因为锅炉尾部受热面 (例如空气预热器低温段) 的堵灰和腐蚀, 就是由于受热面的金属温度低于烟气中水蒸气和硫酸气体的露点之故, 一旦 开始结露,如果但是水分就会引起堵灰,如果 H2SO4 凝结在受热面上,则会造成腐蚀。防 止腐蚀和堵灰的措施不在这讨论,但最基本的原则是防止烟气结露。 湿空气的湿度 湿空气既然是干空气和水蒸气的混合物,因此,要确定它的状态除了必须知道空气的温度 t 和压力 Pb 外,还必须知道湿空气的成分,特别是湿空气中所含水蒸气的量。湿空气中水蒸 气的含量通常用湿度来表示,其表示方法有以下三种。 绝对湿度 每 1m3 的湿空气中所含有的水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度。因此,在数值上绝对湿 度等于在湿空气的温度和水蒸气的分压力 Pv 下水蒸气的密度ρv 值可由水蒸气表查得,或 由下式计算 ρv=mv/V=Pv/RvT (14-2) 式中 mv 为水蒸气的质量(kg) 。Rv 为水蒸气的常数。 由图 14-1 及图 14-2 可见, 状态 B 为过热水蒸汽, 此时是未饱和湿空气。 当保持温度 T 不变, 而使空气中水蒸气的含量增加(绝对湿度ρv 增加)时,由式(14-2)知,水蒸气的分压力 Pv 也增加。在图 14-2 中,由状态 B 沿定温线向左移,直到与干饱和水蒸气线相交于 A 点, 即水蒸气达饱和而为饱和湿空气。此时,水蒸气的含量为最大,ρv=ρn=ρmax。 相对湿度 大气中水蒸气的数量,可在 0 与饱和状态时的密度ρ”之间变动。绝对湿度只表示湿空气中 实际水蒸气含量的多少,而不能说明在该状态下湿空气饱和的程度或吸收水蒸气能力的大 小。因此,常用相对湿度来表示湿空气的潮湿的程度。相对湿度的定义是湿空气的绝对湿度 ρv 与同温度下饱和湿空气的绝对湿度ρ”之比,用符号Φ表示即可 Φ=ρv/ρ”=ρv/ρmax (14-3) 若将湿空气中的水蒸气视为理想气体,则 Pv=RvTρv Ps=RvTρ” 两式相除,即得 ρv/ρ”= Pv/ Ps 代入(14-3)得 Φ=ρv/ρ”=ρv/ρmax= Pv/ Ps (14-4) 式中, ρmax 表示在温度为 t 时湿空气中的水蒸气可能达到的最大分压力, Ps。 一定时, 即 T Pmax(或 Ps)相应有一定的值。 上式说明,相对湿度也可用湿空气中水蒸气的实际分压力 Pv 与温度下水蒸气的含量接近饱 和的程度,故也称为饱和度。Φ值愈小,表示湿空气愈干燥,吸收水分的能力愈强;反之, Φ值愈大,表示湿空气愈潮湿,吸收水分的能力愈弱。当Φ等于 0 时,则为干空气;Φ等于 一时,则为饱和湿空气。所以,不论湿空气的温度如何,由Φ值的大小可直接看出它的干湿 程度。 相对湿度通常用干湿温度球计来测量,如图 14-3 所示。两支相同类型的温度计,其中之一 在测温泡上蒙一浸在水中的湿纱布,成为湿球温度计。将干湿球温度计置于通风处,使空气 连续不断地流经温度计,干球温度计上的读数即为空气的温度 t。湿球温度计因和湿布直接 接触,其读数应为水温。若空气为饱和湿空气(即Φ=1) ,则湿布上的水不会汽化,两支温 度计上的读数将相同。若空气为未饱和湿空气(即Φ1) ,则流经湿布时水会汽化。汽化需 要汽化潜热,水的温度将因为汽化放热而下降,水和空气间就形成温差。温差的存在,促使 较热的空气传热给较冷的水。水因汽化而放热,又因温差而自空气吸热,如放热量大于吸热 量,水温势必继续下降至某一温度时,放热两量和吸热量相等,水温也就不再下降,汽化所 需之热完全来自于空气。此时湿球温度计上的读数称为湿球温度,以符号 Tw 表示。温度为 定值 T 的空气,所含水蒸气愈少(亦即离饱和状态愈远) ,其湿球温度也就愈低。因为空气 流经湿布时汽化的水分较多,要求更大的温差以便从空气吸取更多的热来满足汽化的需要。 由此可见,Tw 和空气实际所含的水蒸气的量(或实际的绝对温度)有关。另外,空气的最 大绝对湿度取决于空气的温度 T。因而Φ和 T 及 Tw 之间应有一定的关系Φ=f(T,Tw) 。根 据这一关系,在测定了空气的 T 及 Tw 后,即可求的空气的相对湿度Φ。一般的干湿球温度 计上都将=f(T,Tw)列成表,可根据 T 及 Tw 直接读出。 比湿度(含湿量) 物料的干燥以及冷却塔中的水的冷却过程,都是利用空气来吸收水分。然而,无论湿空气的 状态如何变化,其中干空气的质量总是不变的,而所含的水蒸气的质量在改变。为了分析和 计算方便,常采用干空气质量作为计算基准。一定容积的湿空气中水蒸气的质量 Mv[kg]之 比称为比湿度(或称含湿量) ,一符号ω表示,即 ω=Mv/Ma=ρv/ρa kg(水蒸气)/kg(干空气) (14-5) 须特别指出,上式以“kg(干空气) ”为计算基准,它不同于 1kg 质量的湿空气,它是将所 含水蒸气的质量ω计算在干空气之外,也即在(1+ω)[kg]水蒸气。由于以 1kg 质量干空气 为基准,这个基准是不随湿空气的状态改变而改变的。所以只要根据比湿度ω的变化,就可 以确定实际过程中湿空气的干湿程度。 对于水蒸气和干空气,可写成 Pv=RvTρv Pa=RaTρa 式中 空气的气体常数 Ra=287J/(kgK) 水蒸气的气体常数 Rv=461.9 J/(kgK) 将以上关系式及式(14-1) ,即 Pb=Pa+Pv 代入式(14-5) ,可得 ω=0.622Pv/ Pb-Pv) ( =0.622ΦPmax/ Pb-ΦPmax) ( kg (水蒸气) (干空气) /kg (14-6) 由上式可见, 当湿空气的压力 Pb 一定时, 湿空气中的比湿度ω只取决于水蒸气的分压力 Pv, 即ω=f(Pv) 。因此ω和 Pv 不是互相独立的参数,不能同时作为两个独立参数来确定湿空气 的状态。要确定湿空气的状态,除了给定 Pv 或(ω)外,还需知道另一个独立参数,例如 T。 湿空气的焓和熵 前面所述湿空气的工程应用,大都是在稳定的流动下运行的,因而在进行工程运算时,焓是 个很重要的参数。湿空气的焓 H 应等于干空气的焓之和,即 H=Ha+Hv=MaHa+MvHv (14-7) 湿空气的(比)焓 H 通常也以 1kg 干空气为计算基准,即以 1Kj/kg(干空气)为单位。将 式(14-7)除以 Ma,得 H=Ha+MvHv/Ma 或 H=Ha+ωHv (14-8) 式中 H 为湿空气的(比)焓,1KJ/kg(干空气) Ha 为干空气的(比)焓,1KJ/kg(干空气) Hv 为水蒸气的(比)焓,1KJ/kg(水蒸气) 如以 0 度时的焓为 0,则干空气的焓 Ha=CpTKJ/kg(干空气) 式中,T 为湿空气的温度,即干球温度。如温度变化不大(在 100 度以下) ,则可将空气的 Cp 当做定值,即 Cp=1.005 Kj/(kgK) 而水蒸气的焓的近似式为 Hv=2501+1.863T 1Kj/kg(水蒸气) 式中 2501 为 0.01 度时饱和水蒸气的焓值;1.863 为常温低压下水蒸气的平均压比热容。 由此,湿空气的焓近似为 H=1.005T+ω(201+1.863T) 1KJ/kg(干空气) (14-9) 用类似的方法可求得以 1kg 干空气为基准的湿空气的(比)熵为 S=Sa+ωSv 式中 KJ/[kg(干空气)K] (14-10) Sa 为干空气的(比)熵,KJ/[kg(干空气)K] Sv 为水蒸气的(比)熵,KJ/[kg(水蒸气)K] 使用式(14-10)时,各组成气体的熵必须要按干球温度和相应的分压力来计算。 绝热饱和过程 在以上的讨论和计算中,已引用了比湿度的概念。本节将介绍干、湿球温度与湿度的关系。 设温度为 T1 的未饱和湿空气进入一个贮有温度为 T2 的水的绝热容器(图 14-5) ,水在绝热 容器中具有很大的定温表面。 空气离开容器时成为温度为 t2 的饱和湿空气 .当未饱和湿空气 缓缓流经水面时,有部分水汽化,水汽化时所需的能量来自湿空气和容器中的水.由于容器是 绝热的,因而空气温度下降为 t2,.所以 t2 总低于 t1.加给空气的水的温度为 t2.湿空气最后与水 面达到热平衡,此时的平衡温度称之为理论湿球温度,也称为绝热饱和温度. 湿空气流和补充水流之动能和位能差均可略去不计,对外也无功和热的交换.根据稳定流 动能量方程得 maha1+mv1hv1+(mv2-mv1)h1=maha2+mv2hv2 (14-11) 式中, h1 为温度为 t2 的补充水的焓;脚标 1.2 表示进﹑出容器的各量. 将上式除以干空气的质量 ma,得 ha1+ω1hv1+(ω2-ω1)h1=ha2+ω2hv2 ω1(hv1-hl)= ω2(hv2-hl)-(ha1-ha2) ω1=ω2(hv2-hl)- (ha1-ha2)/ (hv1-hl) hv2-hl 为 t2 时水的汽化潜热 r2.湿空气流出容器时已达饱和状态,故 hv2=hv,且干空气的焓变 量可写成 ha1-ha2=cp(t1-t2). 又上式分母 hv1-h1 可改写成 hv1-h1=(hv2-h1)+(hv1-hv2)=r2+(hv1-hv2) 故 ω1= 上式中,在低压下可取空气的 cp=1.005kj/(kg˙k).低压下水蒸气可视为理想气体,且其比热容 为 1.863 kj/(kg˙k).则\ hv1-hv2=1.863(t1-t2) 于是 式中 ω2=0.622pv2/(pb-pv2) 因空气在点 2 处是饱和状态,即Φ=1,从而 pv2 即为水蒸气在 t2 下的饱和压力 ps. 也就是 说,若知道了湿空气压力和温度,就可算出ω2.若再测出 t1,就可根据式(14-12)算出ω1.求得ω 1 后,相对湿度Φ1 和水蒸气分压力 pv1 也就可求得. 式(14-12)也称为湿度方程式.t1 与 t2 是该湿空气的干球温度和理论湿球温度.图所示的湿 球温度计所测得的温度读数,由于辐射 传热 传质速率等影响,并不精确反映所接触的湿空 气的热力状态,只是十分近似而已. 在水蒸气的 T-s 图(图 14-6)上表示了绝热饱和过程中湿空气内水蒸气的状态变化.由于湿 空气内水蒸气的量在增加,所以在混合过程中,虽然湿空气的压力保持不变,而水蒸气的分压 力却在增加.此外,由于水的汽化作用,湿空气的温度,也即湿空气内水蒸气的温度,在过程进行 中降低了.因而理论湿球温度高于 pv1 下的露点 TDp,而低于干球温度. 湿空气的焓—湿图 湿空气的各个特性参数(ω﹑p﹑Φ﹑h﹑t 和 tw)可通过上述有关的一些公式计算求得. 若将这些参数之间的关系画于一个线图上,则不仅对湿空气的各种计算极为便利,免于数字运 算之繁,而且也为研究和理解各种有关湿空气过程提供了非常有用的工具.湿空气的焓—湿图 (h-ω图)即为此类线 为其示意图).在 h-w 图中,以 h 与ω为坐标.为了使图中各 种线群的交点较为清楚,将定焓线°的斜线,使ω坐标与 h 坐标之间成 135°角,定湿(ω)线平等于纵坐标.此图是根据大气压力为 1×105Pa 而画成的. 式(14-9)给出了焓与温度和比湿度的关系,若温度为某一常数,则焓与比湿度成直线关系, 所以 h-w 图上的定温线群为斜率不同的直线)消去温度 t(pmax=ps,是 t 的单值函数),即得焓与比湿度和相对湿度 的关系式.令相对湿度 相对寺于某些常数,就得一系列的 h=f(ω)方程式.从而可画出一系列的 定相对湿线℃,当湿空气的温度 比 99.64℃高时,pmax=pb=常数,此时由式(14-6)得: ,即ω差不多是 的单值函数.当 不变时, ω 即不变,故定相对湿度线℃的定温线相交后,当 t99.64℃时即折向上,差不多成为ω= 常数的真线. 有些 h-ω图中还画有定湿球温度线)消去 t 而得焓与比湿度的直线 关系( ﹑ 均为常数),故定湿球温度线均为直线%)将 h-ω图分为两部分, =100%线以上各点表示湿空气中的水蒸气是过热 的;此线以下各点表示水蒸气已开始凝结为水,故湿空气的 100%并无实际意义.而 =100% 线可说是露点的轨迹. 因湿空气为大气,Pb=常数,故由式(14-6)可得水蒸气分压力 Pv 与比湿度 的关系.此方程的曲 线%以下的位置,并在右侧纵坐标上列有 Pv 的标值. 此图虽是根据大气压力为 1×105Pa 画成的,但在通常的实际问题中,即使大气压力不是此值 而用此图计算,其误差也不会太大. 14-6 湿空气的应用 湿空气在工程上应用很广,其过程不外加热或冷却﹑加湿﹑去湿以及混合.这些过程普遍 地都是稳定流动,在分析时需要应用: 能量守恒方程; 质量平衡方程; 湿空气的特性参数; 此外,研究这些过程和装置的不可逆性时还要用: 熵方程. 现以烘干和冷却塔为例,说明其应用及计算方法. 一﹑烘干 烘干装置是利用未饱和湿空气吹过被烘干的物料,吸收其中水分的设备.为提高湿空气的吸 湿能力,一般都先将湿空气加热.设备的示意图分别如图 14-9a﹑b 所示. 相对温度为Φ1﹑温度为 t1 的湿空气定压下通过加热器时,外界加热湿空气,湿空气温度升 高到 t2.但并未增加湿空气的水蒸气含量,也无蒸汽凝结析出,因而相对湿度下降为Φ2,所以提 高了吸湿能力.可见在加热器中的加热过程是个升温增焓的定比湿度(ω1=ω2)过程.在 h-ω 图上是一条向上的垂线 线所示.对每千克干空气的加热量 q=h1-h2 KJ/kg (干空气) 当加热后的湿空气进入干燥器干燥物料时,主要由湿空气放热(减少湿空气的焓)使湿物料 中的水分汽化而进入空气,增加空气中所含水蒸气的焓.由此,干燥过程可近似看成空气温度 逐渐降低而湿度逐渐增加的定焓过程,即 h2-h3,如图 14-9b 中 23 线所示.显然,每千克干空气从 湿物料中带走的水分为 Δω=ω3-ω2 kg(水蒸气)/kg(干空气) 二﹑冷却塔 在缺水地区,工业中的冷却用水,常用空气使之冷后再循环使用.冷却方法之一是通过间壁 (式或表面)式换热器中的壁面将空气和被冷却的水分隔开,而使之进行热量交换.这种换热方 法,被冷却的水温最低只能被冷却至接近空气温度.若使空气和被冷却的水在冷却塔中直接接 触(这种换热器叫混合式换热器),蒸发冷却,则被冷却的水温在理论上可冷至空气的湿球温度 (空气的温度),所以冷却塔比间壁式换热器能将更多热量传给空气.因此,在给定的传热量下, 冷却塔的体绩要比间壁式换热器小.但冷却塔的缺点是有水的蒸发损失,需要补充水.图 14-10 为电厂冷却塔荛示意图.由凝汽器排出的热水(温度为 t13﹑焓为 h13﹑流率为 m13)在接近冷 却塔顶处送入塔内向下喷淋,为提形成细滴有利于蒸发.大气中的未饱和显空气在塔内逆行而 上与水滴接触,水蒸发而被冷却,温度降至 t14﹑焓为 h14.从塔底冷却池流出的冷却水流率为 m14,与补充水一起水泵送入凝汽器循环使用.单位时间内流入与流出冷却塔的湿空气由 ma 【kg(干空气)/h】和ωma【kg(水蒸气)/h】两部分组成.其入口处的状态 1 为 t1﹑h1﹑Φ1﹑ω 1,出口处的状态 2 为 t2﹑h2﹑Φ2﹑ω2.湿空气在冷却塔中经历的过程是升温﹑增焓﹑增湿 过程. 水流及湿空气流在冷却塔中是稳定流动.若与外界热量的交换可略去不计,又无外功交换, 且宏观动能与宏观位能也可忽略不计,则根据稳定流动能量方程可知Δh=0.即流体进入冷却 塔的焓等于流体离开冷却塔的焓: (14-13) 根据水的质量平衡,则 m l3+ maω1= m l4+ maω2 或 合并式(14-13)与式(14-14)得 m l3- m l4=ma (ω2 -ω1) (14-14) 或 式中, h2 和 h2 可由式(14-9)求得. (14-15) 式(14-15)和式(14-14)中, m13﹑h13﹑t13﹑t14 和 h14 确定百凝汽式电厂的型式及容量(即冷 却要求为已知),而湿空气进入冷却塔的状态 1(t1﹑h1﹑Φ1﹑ω1)由当时当地的大气状态确 定,也是已知的.因此,只须选定湿空气的出塔状态 2(t2﹑h2﹑Φ2﹑ω2.中任意两个参数),就可 根据式(14-5)和式(14-14)计算出所需的湿空气量和所需补充的冷水量. 相对湿度的定义 相对湿度(Relative Humidity) 。 空气有吸收水分的特征,湿度的概念是空气中含有水蒸气的多少。它有三种表示方法: 第一是绝对湿度,它表示每立方米空气中所含的水蒸气的量,单位是千克/立方米; 第二是含湿量,它表示每千克干空气所含有的水蒸气量,单位是千克/千克·干空气; 第三是相对湿度, 表示空气中的绝对湿度与同温度下的饱和绝对湿度的比值, 得数是一 个百分比。(也就是指在一定时间内,某处空气中所含水汽量与该气温下饱和水汽量的百分 比。) 相对湿度用 RH 表示。 相对湿度的定义是单位体积空气内实际所含的水气密度 (用 d1 表 示)和同温度下饱和水气密度(用 d2 表示)的百分比,即 RH(%)= d1/ d2 x 100%;另一 种计算方法是:实际的空气水气压强(用 p1 表示)和同温度下饱和水气压强(用 p2 表示) 的百分比,即 RH(%)= p1/ p2 x 100%。 干球温度:指温度计测得的空气温度,常采用摄氏温度。在老式医疗用的温湿度计(现 在 CCTC 一厂还有在使用)左边那条温度计实测的温度即干球温度。 湿球温度:指湿球温度计测得的温度,常采用摄氏温度。在老式医疗用的湿温度计右边 的那条温度计上面就写着湿球温度。 可以发现它的构造, 是在温度计的感温球包绕上一层棉 纱,棉纱引到下面的水槽里,水槽注满水,水被棉纱吸上来包围着温度计的感湿球。水在常 温下蒸发必须有外界的热能支持才能进行, 热能的供给速度和水蒸发的速度达到一个稳定的 平衡, 而在这个平衡界面的湿度就是湿球温度。 这湿球温度的大小将反映出空气相对湿度的 大小。 温湿计:最原始的温湿计就像是老式医疗用的那种温湿度计,测定干球温度,然后与湿球温 度比较差度,在刻度盘中查出现在实际的相对湿度的值,来得知现在空气的湿度状态。这刻 度盘中的数据来自被誉为“空调之父”的美国人开利研制出的空气焓湿图。现在大部分采用 特种感温感湿材料制成的温湿计,有的更加上机械旋转装置构成温湿自动记录仪,现在 CCTC 普遍使用这种温湿记录仪。 相对湿度与日常生活 保持室内相对湿度可防感冒 每到冬季,气候异常干燥。据测,在北方地区 120 个供暖日中,仅有 2.5 天达到健康湿 度,另有研究表明,室内空气污染是室外的 5—10 倍,所以冬季许多人缺少湿润、洁净的空 气。科学家通过对流行病的研究发现,在干燥的冬季,白喉、流感、百日咳、脑膜炎、哮喘、 支气管炎等的发病率显著增加,导致上述疾病的原因很多,除了冬季温度偏低、温差变化大 导致人体抵抗力下降外,还有如下两方面的原因:其一,环境相对湿度过低使流感病毒和致 病力强的革兰氏阳性菌繁殖速度加快,而且随粉尘扩散,引起疾病流行。其二,环境相对湿 度过低可使人的呼吸系统抵抗力下降,诱发和加重呼吸系统疾病。因此,从某种意义上说, 克服干燥就是克服流行病。 冬季,居室小气候的最佳组合为:温度 18—25℃,相对湿度 45—65%RH。这时,人的 身体、 思维皆处于良好状态, 无论工作、 休息都可收到较好的效果。 目前市场上各种加湿器, 可将相对湿度控制在最适合人体的湿度范围内, 既可抑制病菌的滋生和传播, 还可提高免疫 力。 相对湿度合适数值 据生理学家研究,室内温度过高时,会影响人的体温调节功能,由于散热不良而引起体 温升高、血管舒张、脉搏加快、心率加速。冬季,如果室内温度经常保持在 25℃以上,人 就会神疲力乏、头晕脑涨、思维迟钝、记忆力差。同时,由于室内外温差悬殊,人体难以适 应,容易患伤风感冒。如果室内温度过低,则会使人体代谢功能下降,脉搏、呼吸减慢,皮 下血管收缩,皮肤过度紧张, 呼吸道粘膜的抵抗力减弱,容易诱发呼吸道疾病。因此,科 学家们把人对“冷耐受”的下限温度和“热耐受”的上限温度,分别定为 11℃和 32℃。在 注意室内温度调节的同时,还应注意室内的相对湿度。夏天,室内相对湿度过大时,会抑制 人体散热,使人感到十分闷热、烦躁。冬天,室内相对湿度大时,则会加速热传导,使人觉 得阴冷、抑郁。室内相对湿度过低时,因上呼吸道粘膜的水分大量散失,人会感到口干、舌 燥,甚至咽喉肿痛、声音嘶哑和鼻出血等,并易患感冒。所以,专家们研究认为,相对湿度 上限值不应超过 80%,下限值不应低于 30%。然而,人的体感并不单纯受气温或相对湿两 种因素的影响,而是两者综合作用的结果。通过实验测定,最宜人的室内温湿度是:冬天温 度为 18 至 25℃, 相对湿度为 30%至 80%; 夏天温度为 23 至 28℃, 相对湿度为 30%至 60%。 在此范围内感到舒适的人占 95%以上。在装有空调的室内,室温为 19 至 24℃,湿度为 40% 至 50%时,人会感到最舒适。如果考虑到温、相对湿度对人思维活动的影响,最适宜的室 温度应是工作效率高。18℃,相对湿度应是 40%至 60%,此时,人的精神状态好,思维最 敏捷。 焓湿图 摘要:将湿空气各种参数之间的关系用图线表示,制成湿度图,应用甚为方便。包含一定 质量干空气的湿空气系统, 还可能有蒸汽含量的变化, 它比简单可压缩系统多一个状态变化 的自由度,因此湿空气的状态确定于三个独立参数。 平面图上的状态点只有两个独立参数, 所以湿度图常在一定总压力下, 再选定两个独立 参数为坐标制作。采用的坐标可以有各种选择,常见的有以含湿量和干球温度为坐标的 d-t 图,和以焓和含湿量为坐标的 h-d 图。各种湿度图的制作原理和应用方法基本相同,本书 主要介绍我国应用较多的焓湿图,即 h-d 图。 上图表示 h-d 图的结构。h-d 图以焓 h 为纵坐标,以含湿量 d 为横坐标。图上画出了 定含湿量 d,定蒸汽分压力 pv,定露点温度 td、定焓 h、定湿球温度 tw,定干球温度 t、定 相对湿度各组线簇,对它们之间的关系和形状说明如下。 定含湿量线a),在一定的总压力下,pv 与 d 值是 一一对应的,因此定 d 线也就是定 pv 线。并且,湿空气的露点温度 td 仅确定于蒸汽分压力 pv,因此垂直线簇又是定线簇。 定焓线簇:h-d 图以参数 h 为纵坐标,为使图线不致过于密集,定 h 线作成一组与纵 坐标轴夹角为 135°的平行直线kg 干空气,绝热饱和过程的能量平衡方程为 或 其中,h 为湿空气的焓,为补充水的焓。由于一般是个很小的值,而且水的焓 与湿空气的 焓 h 和 hw 相比,数值也是很小的。因此,在计算能量时,(dw–d) 项可以忽略,hw 为空 气处于绝热饱和状态时的焓,它的数值确定于湿球温度,即 hw= f (tw)。故有 上式表明, 值近似地与 tw 成单值函数关系, tw 线接近是定 h 线。 h 定 我们采用的 h-d 图 温度范围不高,就用定 h 线作为定 tw 线。 定温(干球温度)线:按照式 在温度 t 不变的情形下,h 与 d 成线性关系,其斜率 恒为正值,且随温度 t 的升高而增大。所以,在 h-d 上定温线是一组斜率为正的斜直线。 随着温度值的增大,斜率亦逐渐增大。 定相对湿度线:定 线是一组向上凸的曲线。它表征,在一定 值下随着焓值(或随温度) 的增加,湿空气中的含湿量相应增加。在一定的 d 值下,相对湿度 f 随着温度的降低而增 大,因此定 f 线随 值增大而位置下移。 值最大( =100%)的定 f 线处于最下位置,称为饱和 空气曲线。饱和空气的干球湿度 t、湿球温度 tw 和露点温度 td 是同一个数值,所以在饱和 空气曲线上标出的温度值既是露点温度,又是湿球温度,也是干球温度。不存在 的湿空气 状态,因此湿空气状态点都在饱和曲线的上方。 应该注意,湿度图是在一定的总压力下制作的,对应于不同的总压力有不同的湿度图。


Copyright © 万彩彩票平台-万彩彩票官网 版权所有.

备案号:Copyright © 2002-2017 DEDECMS. 织梦科技 版权所有 Tag标签网站地图 家电维修|北京赛车pk10
彩票高賠率好平台 北京赛车娱乐 pk10娱乐 大发快3全天实时计划 江苏快3网上投注站 五福彩票平台 亚投彩票官网 105彩票官网 66彩票官网 555彩票登录网址