湿空气物性参数计算

空气计算

湿空气参数计算方法的分析研究

李丛来

1

1 2

陈焕新 舒朝晖1 鲁红亮1

1

华中科技大学 2 青岛海信日立空调系统有限公司

摘 要：湿空气物性参数的计算精度是工程技术上空气焓值法应用的有效保证，本文介绍了湿空气参数的四种计算方法，即已知干球温度和湿球温度求解含湿量及相对湿度的方法，并对其计算结果进行了分析、比较。结果表明：各种方法对湿空气物性参数计算精度相差较大，采用经验公式结合拟合公式得到的方法满足了工程技术中的精度需求，因此应根据需要选择合适的方法进行计算。

关键词：湿空气 含湿量 相对湿度

CALCULATION METHOD OF ANALYSIS ON WET AIR PARAMETERS Li Conglai Lu Hongliang Chen Huanxin Xie Junlong Shu Zhaohui

Department of Refrigeration and Cryogenics Engineering, Huazhong University of Science & Technology, Wuhan,

430074

Abstract:The precision of humid Air physical pa

天然气物理性质

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第二章 湿空气的状态参数与焓湿图的应用

在空调工程中，研究与改造的对象是空气环境，所使用的媒介物往往也是空气。因而，首先需要对空气的物理性质有所了解。在这一章里，讨论下述四个问题：（1）空气的组成和物理性质；（2）空气的状态参数；（3）焓湿图的绘制和应用；（4）几种典型的空气处理过程在焓湿图中的应用。

第一节 湿空气的状态参数

一、湿空气的组成

在空调工程中，我们把空气看作是由干空气和水蒸气两部分所组成的混和物。为什么要这样来划分呢？这是因为，在正常情况下，大气中干空气的组成比例基本上是不变的，如表2-1所示。虽然在某些局部范围内，可能因为某些因素（如人的呼吸作用使氧气减少，二氧化碳的含量增加，或在生产过程中，产生了某些有害气体污染了空气），使空气的组成比例有所改变。但这种改变可以认为对干空气的热工特性影响很小。这样，在研究空气的物理性质时，可以把干空气作为一个整体来看待，以便分析讨论。

表2-1 空气的主要组成成分

主要组成成分 氮 氧 氩 二氧化碳 分子量 28.016 32.000 39.944 44.010 体积百分比（﹪） 78.084 20.946 0.934 0.033 相对来说，湿空气中的水蒸气的数量很少，它来源于地球上

《化工原理课程设计二》任务书(2)

(一） 设计题目：

试设计一座苯—氯苯连续精馏塔，要求进料量 吨/小时，塔顶馏出液中苯含量不低于98%，塔底馏出液中苯含量不高于0.2%，原料液中含苯65%（以上均为质量%）。

（二）操作条件

（1）塔顶压强 4kPa（表压） （2）进料热状况 （3）回流比自选

（4）单板压降不大于0.7kPa

（三）设备型式：

（1）F1型浮阀塔； （2）筛板塔

（四）设备工作日：每年330天，每天24小时连续运行

（五）厂址：西宁地区 （六）设计要求：

1. 概述

2. 设计方案的确定及流程说明 3. 塔的工艺计算

4. 塔和塔板主要工艺尺寸的设计

（1） 塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定； （2） 塔板的流体力学验算 （3） 塔板的负荷性能图 5. 设计结果概要或设计结果一览表 6. 对本设计的评述和有关问题的分析讨论

1

（七） 设计基础数据 1、组分的饱和蒸汽压P0 温度，℃ Pi0×0.133-1 kPa 温度，℃ ρ，kg/m3 80 苯 氯苯 760 148 80 817 1039 90 1025 205 90 805 1028 100 1350 29

通用烟气焓

当缺乏燃料元素分析成分时，可通过燃料收到基的低位发热量按经验公式计算出理论空气量L0

和理论烟气量V0后，按下式计算烟气焓：

Hy＝ε0c0yty[V0+1.0161(α-1)L0]

式中 ε0－通用烟气焓的校正系数； c0yty－通用烟气焓（kJ/m3），查下表。

通用烟气焓 比热容 t/℃ 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 通用烟气校正系数ε0值

α 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50

ε0 1.00 0.996 0.993 0.988 0.985 0.9825 0.980 0.9775 0.9750 0.9730 0.9710 α 1.55 1.60 1.65 1.70 1.75 1.80 1.85 1.90 1.95 ε0 0.9690 0.9675 0.9665 0.9645 0.9625 0.9615 0.960 0.9580 0.9570 kJ/m3?℃ 1.3811 1.4003 1.5098 1.4475 1.4613 1.4811 1.501

暖通知识

第2.2.1条 采暖室外计算温度，应采历年平均不保证5天的日平均温度。

注：本条及本节其他文中所谓\不保证\。系针对室外空气温度状况而言，\历年平均不保证\，系针对累年不保证总天数或小时数的历年平均值而言。

第2.2.2条 冬季通风室外计算温度，应采用累年最冷月平均温度。

第2.2.3条 夏季通风室外计算温度，应采用历年最热月14时的月平均温度的平均值。

第2.2.4条 夏季通风室外计算相对湿度，应采用历年最热月14时的月平均相对湿度的平均值。

第2.2.5条 冬季空气调节室外计算温度，应采用历年平均不保证1天的日平均温度。

第2.2.6条 冬季空调节室外计算相对湿度，应采用累年最冷月平均相对湿度。

第2.2.7条 夏季空气调节室外计算干球温度，应采用历年平均不保证50h的干球温度。

注：统计干温球温度时，宜采用当地气象台站每天4次的定时温度记录，并以每次记录值代表6h的温度值核算。 第2.2.8条 夏季空气调节室外计算湿球温度，应采用历年平均不保证50h的湿球温度。

第2.2.9条 夏季空气调节室外

暖通知识

第2.2.1条 采暖室外计算温度，应采历年平均不保证5天的日平均温度。

注：本条及本节其他文中所谓\不保证\。系针对室外空气温度状况而言，\历年平均不保证\，系针对累年不保证总天数或小时数的历年平均值而言。

第2.2.2条 冬季通风室外计算温度，应采用累年最冷月平均温度。

第2.2.3条 夏季通风室外计算温度，应采用历年最热月14时的月平均温度的平均值。

第2.2.4条 夏季通风室外计算相对湿度，应采用历年最热月14时的月平均相对湿度的平均值。

第2.2.5条 冬季空气调节室外计算温度，应采用历年平均不保证1天的日平均温度。

第2.2.6条 冬季空调节室外计算相对湿度，应采用累年最冷月平均相对湿度。

第2.2.7条 夏季空气调节室外计算干球温度，应采用历年平均不保证50h的干球温度。

注：统计干温球温度时，宜采用当地气象台站每天4次的定时温度记录，并以每次记录值代表6h的温度值核算。 第2.2.8条 夏季空气调节室外计算湿球温度，应采用历年平均不保证50h的湿球温度。

第2.2.9条 夏季空气调节室外

【湿度】

表示大气干燥程度的物理量。

在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少，则空气越干燥；水汽

越多，则空气越潮湿。空气的干湿程度叫做“湿度”。

常用绝对湿度、相对湿度、水蒸汽分压力、露点等物理量来表示；若表示在湿蒸汽中液态水分的重量占蒸汽总重量的百分比，则称之为蒸汽的湿度。 【绝对湿度】

单位体积空气中所含水蒸汽的质量，叫做空气的“绝对湿度”。通常以1立方米空气内所含有的水蒸汽的克数来表示。

水蒸汽的压强是随着水蒸汽的密度的增加而增加的，所以，空气里的绝对湿度的大小也可以通过水汽的压强来表示。由于水蒸汽密度的数值与以毫米高水银柱表示的同温度饱和水蒸汽压强的数值很接近，故也常以水蒸汽的毫米高水银柱的数值来计算空气的干湿程度。 【相对湿度】

空气中实际所含水蒸汽密度和同温度下饱和水蒸汽密度的百分比值，叫做空气的“相对湿度”。

空气的干湿程度和空气中所含有的水汽量接近饱和的程度有关，而和空气中含有水汽的绝对量却无直接关系。

例如，空气中所含有的水汽的压强同样等于1606.24Pa（12.79毫米汞柱）时，在炎热的夏天中午，气温约35℃，人们并不感到潮湿，因此时离水汽饱和气压还很远，物体中的水分还能够继续蒸发。而在较冷的秋天，大约15

(1)柴油在各种温度下产物性参数 温 度 比重 比热Cp 导 热 系 数 λ 运 动 粘 度 υ 动力粘度μ 导温系数υ Pr -6 -4 ℃ W/m.℃ kg/m3 10-6m2/s 10 Pa.s 10 m2/s .kJ/ kg℃ 10 915 1.805 0.1280 1520 1387680 0.000872 19550 20 30 40 50 60 70 80 90 100

908.4 902 895.5 889 882.4 876 870 863.1 857

1.838 1.876 1.909 1.943 1.980 2.014 2.052 2.085 2.123

0.1273 0.1267 0.1260 0.1253 0.1246 0.1239 0.1232 0.1225 0.1218

620 280 135 76 45 29 20 14.2 10.8

562520 251860 120540 67326 39592 25382 17346 12250 9261

0.000947 0.001025 0.001094 0.001167 0.001236 0.001308 0.001367 0.001442 0.001503

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(1)柴油在各种温度下产物性参数 温 度 比重 比热Cp 导 热 系 数 λ 运 动 粘 度 υ 动力粘度μ 导温系数υ Pr -6 -4 ℃ W/m.℃ kg/m3 10-6m2/s 10 Pa.s 10 m2/s .kJ/ kg℃ 10 915 1.805 0.1280 1520 1387680 0.000872 19550 20 30 40 50 60 70 80 90 100

908.4 902 895.5 889 882.4 876 870 863.1 857

1.838 1.876 1.909 1.943 1.980 2.014 2.052 2.085 2.123

0.1273 0.1267 0.1260 0.1253 0.1246 0.1239 0.1232 0.1225 0.1218

620 280 135 76 45 29 20 14.2 10.8

562520 251860 120540 67326 39592 25382 17346 12250 9261

0.000947 0.001025 0.001094 0.001167 0.001236 0.001308 0.001367 0.001442 0.001503

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