化工原理(少学时)课件考试重点例题与考试复习题及课后答案7.2湿空气的性质与湿度图

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1、一、湿空气的性质（一）湿空气中湿含量的表示方法1.湿空气中水汽分压pv2.相对湿度定义：在一定温度及总压下，湿空气的水汽分压pw与同温度下水的饱和蒸汽压ps之比的百分数。即：结论：相对湿度能反映出湿空气吸收水汽的能力。当φ=1时：pw=ps，湿空气达饱和，不可作为干燥介质；当φ<1时：pw

2、和120℃，求值。3.湿度（湿含量）H定义：湿空气中所含水蒸汽的质量与绝干空气质量之比。湿空气是由水蒸汽和绝干空气构成。H=Kg水汽Kg绝干空气=nvMvngMg=18.02nv28.95ngnv：湿空气中水汽的摩尔数，kmol；ng：湿空气中绝干空气的摩尔数，kmol；Mv：水汽的分子量，kg/kmol；Mg：空气的平均分子量，kg/kmol。当湿空气可视为理想气体时，则有：式中：pv为空气中水蒸汽分压。即：当P为一定值时，当湿空气中水蒸汽分压pw恰好等于同温度下水蒸汽的饱和蒸汽压ps时，则表明湿

3、空气达到饱和，此时的湿度H为饱和湿度Hs。即：相对湿度φ与湿度H的关系：（二）湿空气的比体积、比热容和焓1.湿空气的比体积υH简称为湿比体积，m3湿空气/kg干气定义：每单位质量绝干空气中所具有的湿空气（绝干空气和水蒸汽）的总体积。湿度为H的湿空气，以1kg干空气为基准的湿空气物质的量为：在标准状况（101.325kPa，273.15K）下，气体的标准摩尔体积为22.41m3/kmol，因此，总压力p/kPa、温度T/K、湿度H的湿空气的比体积为：综合以上分析可得：当总压力P为一定值时，湿空气密度：2

4、.湿空气的比热容cH简称湿比热容，kJ/kg干气•℃定义：在常压下，将1kg干空气和其所带有的Hkg水汽升高温度1℃所需的热量。：干空气比热容=1.01kJ/kg干气•℃：水汽比热容=1.88kJ/kg水汽•℃式中3.湿空气的焓I，kJ/kg干气定义：湿空气的焓为干空气的焓与水汽的焓之和。计算基准：以0℃干空气及0℃液态水的焓值为0作基准。因此，对于温度为t、湿度为H的湿空气，其焓值包括由0℃的水变为0℃水汽所需的潜热及湿空气由0℃生温至t℃所需的显热之和。由上式可知，湿空气的焓值只与湿空气的湿度及温

5、度有关。即：1.湿空气的干球温度t在湿空气中，用普通温度计测得的温度，称为湿空气的干球温度，为湿空气的真实温度。（三）湿空气的温度定义：一定压力下，将不饱和空气等湿降温至饱和，出现第一滴露珠时的温度。此时湿空气的湿度H就是其露点td下的饱和湿度Hs。空气的湿度H越大，则露点td就越高。2.湿空气的露点tdps：td下的饱和蒸汽压。湿球温度计在空气中所达到的平衡或稳定的温度。湿球温度计：温度计的感温球用纱布包裹，纱布用水保持湿润，这支温度计为湿球温度计。不饱和空气的湿球温度tw低于干球温度t。3.湿空气

6、的湿球温度tw湿球温度计工作原理分析1.湿球温度td是湿球上水的温度，它是由流过湿球的大量空气的温度t和湿度H决定的。2.空气温度一定，H越大，td是也越高。3.对于饱和空气，湿球温度、干球温度和露点相等。α—空气至湿纱布的对流传热系数，W/m2•℃；kH—以湿度差为推动力的传质系数，kg/m2•s•H；rw—水在湿球温度tw时的汽化潜热，kJ/kg水；Hw—湿空气在温度为tw下的饱和湿度，kg水/kg干气；H—空气的湿度，kg水/kg干气。*物系性质：与α、kH有关的物性；*空气状态：t、H；*流

7、动条件：α/kH。实验表明，α与kH都Re与的0.8次幂成正比，故α与kH之比值与流速无关，只与物性有关。当物系已确定，则物系性质就不再改变，此时，湿球温度只与气相状态有关，即：影响湿球温度tw的三方面因素：对于空气—水系统：当空气流速u5m/s时，传热以对流方式为主，有：因此，湿球温度是湿空气的温度和湿度的函数，即当t、H一定时，tw也为定值。可写为：在实际生产中，常常利用干、湿球温度计来测量空气的湿度。1.09kJ/kg℃4.绝热饱和温度tas定义：空气绝热增湿至饱和时的温度。绝热饱和器工作原理

8、分析：经过以上分析可知，在空气绝热增湿过程中，空气失去的显热与汽化水分带来的潜热相等，空气的温度和湿度虽随过程的进行而变化，但其焓值不变。进入饱和器的湿空气（t,H）焓等于离开饱和器的湿空气（tas,Has）焓。ras：tas温度下水的汽化潜热，kJ/kg水；Has：空气的绝热饱和湿度，kg水/kg干气；cHas：湿空气的比热容，kJ/kg干气•℃湿球温度tw与绝热饱和温度tas的关系：tw：大量空气与少量水接触，空气t、H的不变；tas：大量水与一定量