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湿空气的性质；

湿空气湿空气的基本概念；

湿空气的焓湿图；

湿空气的基本热力过程。

的焓湿图；

重重点：

点：

湿空气的湿空气的h-d图的使用，它是学习通风空调等图的使用，它是学习通风空调等课程不可缺少的理论基础。

课程不可缺少的理论基础。

难难点：

由于学生未接触专业课程，因此湿空气在工由于学生未接触专业课程，因此湿空气在工程上进行的各种热力过程及其计算是本章难点。

程上进行的各种热力过程及其计算是本章难点。

空调系统冷却塔图片13-1概述涉及湿空气的常见的工业过程涉及湿空气的常见的工业过程空气温度与湿度调节过程、物体的干燥过程、冷空气温度与湿度调节过程、物体的干燥过程、冷却水塔中的水冷却过程等。

却水塔中的水冷却过程等。

干空气与湿空气干空气与湿空气干空气干空气干空气干空气不含水蒸汽的空气称为干空气。

不含水蒸汽的空气称为干空气。

湿空气湿空气湿空气湿空气含水蒸汽的空气称为湿空气。

含水蒸汽的空气称为湿空气。

湿空气湿空气湿空气湿空气=干空气水蒸汽干空气水蒸汽干空气水蒸汽干空气水蒸汽13-1概述分析湿空气时假定：

分析湿空气时假定：

把气相混合物看作是理想气体混合物；

当蒸汽凝结成液相或固相时，液相或固相中不包含溶解的空气；

空气的存在不影响蒸汽与其凝聚相之间的相平衡。

以上假定在高压下可能导致较大的误差。

13-1概述下标约定：

下标约定：

a干空气v水蒸汽s饱和水蒸汽无下标为湿空气参数一、未饱和空气和饱和空气一、未饱和空气和饱和空气未饱和湿空气未饱和湿空气未饱和湿空气未饱和湿空气是由干空气与过热蒸汽组成的混合物。

是由干空气与过热蒸汽组成的混合物。

饱和湿空气饱和湿空气饱和湿空气饱和湿空气是由干空气与饱和蒸汽组成的混合物。

是由干空气与饱和蒸汽组成的混合物。

饱和湿空气饱和湿空气饱和湿空气饱和湿空气=干空气干空气干空气干空气+饱和蒸汽饱和蒸汽饱和蒸汽饱和蒸汽未饱和湿空气未饱和湿空气未饱和湿空气未饱和湿空气=干空气过热蒸汽干空气过热蒸汽干空气过热蒸汽干空气过热蒸汽二、露点和湿空气时所对应的那个温度（水蒸汽分压力所对应和湿空气时所对应的那个温度（水蒸汽分压力所对应和湿空气时所对应的那个温度（水蒸汽分压力所对应和湿空气时所对应的那个温度（水蒸汽分压力所对应下，使未饱和湿空气变成饱下，使未饱和湿空气变成饱下，使未饱和湿空气变成饱下，使未饱和湿空气变成饱的饱和温度的饱和温度的饱和温度的饱和温度）称为露点温度称为露点温度称为露点温度称为露点温度ttttdddd或简称或简称或简称或简称露点露点露点露点。

或开始结露。

或开始结露的温度称为的温度称为的温度称为的温度称为露点温度露点温度露点温度露点温度。

在给定的水蒸汽分压力在给定的水蒸汽分压力在给定的水蒸汽分压力在给定的水蒸汽分压力TTpv1Tdsd露点13-2相对湿度和含湿量一、湿空气的相对湿度一、湿空气的相对湿度1、绝对湿度单位容积的湿空气中包含的水蒸汽质量，也就是水蒸汽的密度。

湿空气中水蒸汽的分压力愈大，其绝对湿度愈大；

水蒸汽的分压力不可能超过该温度下水蒸汽的饱和压力。

在一定温度下：

水蒸汽达到饱和时，湿空气具有该温度下最大绝对湿度，这时的空气称为饱和空气饱和空气饱和空气饱和空气。

湿空气未达到饱和时，其中水蒸汽的分压力总小于饱和压力，水蒸汽处于过热状态，过热状态，这时湿空气为未饱和未饱和空气空气。

2、相对湿度、相对湿度湿空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对湿度的比值为相对湿度=0100%，饱和空气的相对湿度为100%；

相对湿度愈小，表示空气中水蒸汽距离饱和状态愈远，空气吸收水分的能力愈大，即愈干燥；

反之空气愈潮湿。

代入定义式中有：

由于：

即：

相对湿度一定容积的湿空气中水蒸汽质量与干空气质量之比,称为湿空气的“含湿量”,用表示,其单位为g水蒸汽kg干空气。

含湿量不是以含湿量不是以1kg1kg湿空气为计算的基准湿空气为计算的基准,而是以而是以1kg1kg1kg1kg干空气干空气干空气干空气作为计算的基准的。

作为计算的基准的。

含湿量理解为与1kg干空气相混合的水蒸汽质量。

即在（1+0.001d）kg湿空气中含有克水蒸汽。

二、湿空气的含湿量二、湿空气的含湿量kg（水蒸汽）/kg（干空气）在总压力p不变的情况下，一定的蒸汽分压力对应着一定的含湿量。

在总压力p不变的情况下，相对湿度愈高，含湿量也愈高。

三、湿空气的焓三、湿空气的焓考虑到湿空气中水蒸汽的质量经常变化，而干空气的质量是稳定的，所以湿空气的比焓是相对于单位质量的干空气而言：

经验公式：

四、湿空气的比体积四、湿空气的比体积1kg干空气与dkg的水蒸汽组成的湿空气，其比体积：

其中：

干干球球温温度度计计湿湿球球温温度度计计大气干湿球温度计工作过程图图干湿球温度干湿球温度计示意图计示意图13-3相对湿度测定4035302520151050-50102030405060708090%-50510152025303540干球温度干球温度干球温度干球温度tt湿球温度tw相相相相对对对对湿湿湿湿度度度度干球温度湿球温度与相对湿度关系曲线图13-4湿空气的焓湿图一一一一、湿湿湿湿空空空空气气气气的的的的焓焓焓焓湿湿湿湿图图图图tst1t2t3t400d1d2d3d4d5t5-t0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.5水蒸汽的分压力水蒸汽的分压力ppvv101022PaPa100%=常数h=常数温度温度tt含湿量含湿量dg/kg（dg/kg（干空气）干空气）湿空气的焓湿图生成图h-d图由下列五种线群组成：

1、等湿线（等d线）等d线是一组平行于纵坐标的直线群。

露点td是湿空气冷却到100%时的温度。

因此含湿量d相同，状态不同的湿空气具有相同的露点。

干球温度干球温度干球温度干球温度tt、湿球温度、湿球温度、湿球温度、湿球温度ttww、露点温度、露点温度、露点温度、露点温度ttdd之间的关系之间的关系之间的关系之间的关系未饱和湿空气未饱和湿空气未饱和湿空气未饱和湿空气饱和湿空气饱和湿空气饱和湿空气饱和湿空气thtwtd100%干球温度干球温度t、湿球温度、湿球温度tw、露点温度、露点温度td之间的之间的关系关系2、等焓线（等h线）等h线是一组与横坐标轴成135的直线群。

等h线亦可近似看成定湿球温度线（tw）3、等温线（等t线）可见在h-d图上，定t线的斜率为正，且随t增大斜率增大。

4、等相对湿度线（等）定线是一组向上凸的曲线群。

100%饱和空气曲线把h-d图分成两部分，曲线以上为未饱和湿空气，曲线以下无实际意义。

5、水蒸汽分压力线二、二、h-dh-d图的应用图的应用根据湿空气的两个独立参数，可在图上确定湿空气其它参数：

13-5湿空气过程及其应用所用知识:

能量平衡方程:

热力学第一定律质量平衡方程:

湿空气有关基本知识:

基本概念+焓湿图一、一、加热（或冷却）过程加热（或冷却）过程加热：

加热：

12冷却：

冷却：

12（ttd）12=100%h0h20h1t1t2t00湿空气的加热和冷却过程在焓湿空气的加热和冷却过程在焓湿空气的加热和冷却过程在焓湿空气的加热和冷却过程在焓湿图上的表示湿图上的表示湿图上的表示湿图上的表示湿空气的加热及冷却过程在焓湿图上的表示湿空气的冷却过程湿空气的冷却过程湿空气的冷却过程湿空气的冷却过程分两种情况：

分两种情况：

若冷却器壁面温度高若冷却器壁面温度高于该湿空气的露点温于该湿空气的露点温度，度，1122。

若冷却器壁面温度低若冷却器壁面温度低于该湿空气的露点温于该湿空气的露点温度，度，11223344。

1冷空气冷空气2热湿空气热湿空气2喷淋水喷淋水二、湿空气的加热加湿过程二、湿空气的加热加湿过程湿空气的加热加湿过程的示意图H1HwH21.1.湿空气加热加湿过程的热力学分析湿空气加热加湿过程的热力学分析湿空气加热加湿过程的热力学分析湿空气加热加湿过程的热力学分析能量平衡方程能量平衡方程能量平衡方程能量平衡方程等式两边同除以等式两边同除以等式两边同除以等式两边同除以mmaa，得加热量，得加热量，得加热量，得加热量因因因因比起比起比起比起hh11和和和和hh来要小得多来要小得多来要小得多来要小得多,所以在实际计算时所以在实际计算时所以在实际计算时所以在实际计算时Q加湿量加湿量加湿量加湿量kJ/kgkJ/kg干空气干空气干空气干空气kJ/kg干空气干空气可近似取可近似取可近似取可近似取1=100%h2h2.2.2.2.湿空气的加热加湿过程在焓湿空气的加热加湿过程在焓湿空气的加热加湿过程在焓湿空气的加热加湿过程在焓湿图上的表示湿图上的表示湿图上的表示湿图上的表示t12t2热空气热空气冷空气冷空气2冷流体冷流体凝结水三、湿空气的冷却去湿过程三、湿空气的冷却去湿过程12湿空气的冷却去湿过程示意图H1HwH21.1.湿空气冷却去湿过程的热力学分析湿空气冷却去湿过程的热力学分析湿空气冷却去湿过程的热力学分析湿空气冷却去湿过程的热力学分析能量平衡方程能量平衡方程能量平衡方程能量平衡方程等式两边同除以等式两边同除以等式两边同除以等式两边同除以mmaa，得冷却水带走的热量，得冷却水带走的热量，得冷却水带走的热量，得冷却水带走的热量Q凝结水量凝结水量凝结水量凝结水量kJ/kg（干空气干空气）21=100%h2ht2t112.2.2.2.湿空气的冷却去湿过程在焓湿空气的冷却去湿过程在焓湿空气的冷却去湿过程在焓湿空气的冷却去湿过程在焓-湿图上的表示湿图上的表示湿图上的表示湿图上的表示123四、湿空气的绝热混合过程四、湿空气的绝热混合过程湿空气的绝热混合过程过程H3H1H2混合过程的能量平衡方程为混合过程的能量平衡方程为混合过程的能量平衡方程为混合过程的能量平衡方程为干空气的质量平衡方程干空气的质量平衡方程干空气的质量平衡方程干空气的质量平衡方程水蒸汽质量平衡方程水蒸汽质量平衡方程水蒸汽质量平衡方程水蒸汽质量平衡方程或写成或写成或写成或写成

（1）

（2）（3）由由由由

（1）

（1）

（1）

（1）、

（2）

（2）

（2）

（2）、（3）（3）（3）（3）式可得式可得式可得式可得1.1.湿空气混合过程的热力学分析湿空气混合过程的热力学分析湿空气混合过程的热力学分析湿空气混合过程的热力学分析h1h2h3100%123ma1ma22.2.湿空气混合过程在焓湿空气混合过程在焓湿空气混合过程在焓湿空气混合过程在焓湿图上的表示湿图上的表示湿图上的表示湿图上的表示加热器加热器加热器加热器干干干干物物物物料料料料出出出出口口口口空气出口空气出口空气出口空气出口干燥器干燥器干燥器干燥器风机风机风机风机湿湿湿湿物物物物料料料料入入入入口口口口空空空空气气气气入入入入口口口口123热空气热空气热空气热空气五、干燥过程五、干燥过程五、干燥过程五、干燥过程干燥过程示意图=100%加加热热干干燥燥123h2t2t1123干燥过程在焓干燥过程在焓干燥过程在焓干燥过程在焓湿图上的表示湿图上的表示湿图上的表示湿图上的表示h11212加热过程，加热过程，加热过程，加热过程，2323绝热加湿过程绝热加湿过程绝热加湿过程绝