什么是焓湿图

什么是焓湿图

将湿空气各种参数之间的关系用图线表示,制成焓湿图,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。

定含湿量线簇:定d线是一垂直线。按照式(7-25a),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度平行直线。相对于1kg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)。故友上式表明,h值近似地与tw成单值函数关系,定tw线接近是定h线。我们采用的h-d图温度范围不高,就用定h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,因此湿空气状态点上方。

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