МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАМЫШИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)
ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
КАФЕДРА «ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ ДИСЦИПЛИНЫ»
ФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА.
ПОСТРОЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОГО
СОСТОЯНИЯ ВОЗДУХА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО ПАРАМЕТРОВ
НА i-d ДИАГРАММЕ
Методические указания
к практическим занятиям
РКП «Политехник»
Волгоград
2004 г
УДК 677: 697.1
Ш 39
ФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА. ПОСТРОЕНИЕ
ПРОЦЕССОВ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОГО СОСТОЯНИЯ ВОЗДУХА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО ПАРАМЕТРОВ НА i-d ДИАГРАММЕ: Методические указания к практическим занятиям / Сост. А. А. Шеин; Волгоград.
гос. техн. ун-т. – Волгоград, 2004. – 19 с.
Подготовлены в соответствии с рабочей программой по дисциплине “Отопление, вентиляция, увлажнение“ для специальности 280300. Включают в себя
краткие теоретические сведения, которые отражают основные определения,
понятия, а также необходимые формулы, диаграммы и пояснения к ним.
Предназначены для закрепления теоретического материала и приобретения
практических навыков по построению процессов изменения тепловлажностного состояния воздуха и определению его параметров на i-d диаграмме. Для организации самостоятельной работы студентов, приведены многовариантные
задачи для индивидуального решения.
Рассмотрены примеры решения задач. Таблица распределения задач по вариантам приведена в конце указаний.
Ил. 4. Табл. 19. Библиогр.: 4 назв.
Рецензент М. В. Назарова
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Волгоградского государственного технического университета
© Волгоградский
государственный
технический
университет, 2004
2
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 1
Тема: физические параметры влажного воздуха. Построение процессов изменения тепловлажностного состояния воздуха и определение его параметров
на i–d диаграмме.
Цель занятия: научиться определять параметры влажного воздуха аналитическим путем и с помощью I–d диаграммы. Усвоить методику построения
процессов изменения состояния воздуха при его термовлажностной обработке.
Время проведения: 4 часа.
1. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ
 изучить теоретический материал;
 ответить на контрольные вопросы;
 разобрать предложенные примеры решения задач;
 выполнить самостоятельно индивидуальные задания в соответствии с
таблицей «Распределения задач по вариантам».
2. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
2.1. Физические параметры состояния влажностного воздуха
Влажный воздух – это механическая смесь сухого воздуха и водяного пара.
pб  pв  pп ,
(1)
где рб – давление влажного воздуха, Па; рв – парциальное давление сухого воздуха, Па; рп – парциальное давление водяного пара, Па.
Смесь сухого воздуха и перегретого водяного пара называется ненасыщенным влажным воздухом. Смесь сухого воздуха и сухого ненасыщенного водяного пара называется насыщенным влажным воздухом.
Объем влажного воздуха, равен объемам сухой части воздуха и водяного
пара:
Vвв  Vв  Vп .
(2)
Плотностью влажного воздуха, называется отношение массы влажного
воздуха к его объему:
М
(3)
 вв  вв .
Vвв
Плотность сухой части воздуха определяется по формуле:
p
в  в ,
(4)
RвT
где Rв – удельная газовая постоянная сухой части воздуха,
3
Rв = 287 Дж/кг  к.
Плотность водяного пара:
pп
,
(5)
Rп  Т
где Rп – удельная газовая постоянная водяного пара.
Rп = 460 Дж/кг  к.
Плотность влажного воздуха можно определить по формулам:
 вв   в   п ,
(6)
p
 вв   в  0,00132 п .
(7)
Т
Плотность сухого воздуха при барометрическом давлении:
pб
.
(8)
в 
Rв  Т
Абсолютной влажностью воздуха называют массу водяного пара, содержащегося в 1 м3 влажного воздуха:
М
(9)
п  1000 п  1000  п ,
Vвв
где Мп – масса водяного пара, г; Vвв – объем влажного воздуха, м3.
Влагоемкость — это абсолютная влажность воздуха при полном насыщении, обозначается буквой н.
Относительной влажностью воздуха называется отношение абсолютной
влажности воздуха к влагоемкости при той же температуре:


p
 п  п  п,
(10)
 н  н pн
где р н – давление насыщения, определяется по таблицам физических параметров, как:
р н = f (t).
Влагосодержанием называется масса водяного пара во влажном воздухе,
приходящаяся на единицу массы сухой его части:
1000 M п 1000  п
,
(11)
d

Mв
в
  рн
d  622 
.
(12)
Р б    Р н
Парциальное давление пара определяется по формуле:
pб  d
pп 
.
(13)
0,622  d
Удельной энтальпией влажного воздуха называется количество тепла во
влажном воздухе, приходящемся на единицу массы сухой его части:
Q
( 2500  1,84 t ) d
i  вв или i  1,005t 
.
(14)
Мв
1000
п 
4
Температура точки росы tр называется температура, соответствующая
100%-ному насыщению воздуха при данном его влагосодержании.
Температура по мокрому термометру tм называется температура соответствующая 100 %-ному насыщению воздуха при данном его теплосодержании.
2.2. Нахождение параметров влажного воздуха на i–d диаграмме
Если состояние воздуха в точке А заданно параметрами iA и А, то остальные параметры можно найти на пересечении соответствующих линий i–d диаграммы (рис. 1).
Рис. 1. Нахождение параметров воздуха на i-d диаграмме
Температура воздуха tA. Проводим из точки А линию изотермы tA = const и
на левой вертикальной оси координат определим значение tA.
Влагосодержание воздуха dA. Проводим из точки А линию влагосодержания dA = const и на горизонтальной оси координат определим значение dA.
Температура воздуха по “мокрому“ термометру tм. Из точки А проводим
линию изоэнтальпы iA = const до пересечения с кривой  = 1,0. Изотерма проходящая через точку пересечения 2 соответствует значению tм.
Температура точки росы tр. Из точки А проводим вертикальную линию
влагосодержания dA = const до пересечения с кривой  = 1,0. Изотерма проходящая через точку пересечения 3 соответствует значению tр.
5
Парциальное давление рп. Из точки А проводим вертикальную линию влагосодержания dA = const до пересечения с кривой парциальных давлений
рп = f (d). Из точки пересечения 4 следуем вправо по горизонтали до вертикальной шкалы диаграммы и по ней определяем значение рп.
Давление насыщенного водяного пара p н . Из точки А проводим изотерму tA = const до пересечения с линией  = 1,0, через полученную точку 1 проводим вертикальную линию влагосодержания dA = const до пересечения с линией рп = f (d). Из точки пересечения 5 следуем вправо по горизонтали до вертикальной шкалы диаграммы и по ней определяем значение p н .
2.3. Процессы изменения тепло влажностного
состояния воздуха на i–d диаграмме
Возможные процессы изменения состояния воздуха и присуще им значения
тепло влажностного отношения (рис. 2).
i t
d = const
i=

t
ns
co
1
8

7
A
6
3
4
5
d
0
d
Рис. 2. Процессы тепловлажностного изменения состояния воздуха
1. Процесс нагревания воздуха при постоянном влагосодержании, направление линии процесса вертикально вверх по d = const: Δi > 0; Δd = 0; = + .
2. Процесс нагревания и увлажнения воздуха наблюдается в помещении с тепло
и влаговыделениями, а также при контакте с горячей водой: Δi > 0; Δd > 0;  > 0.
3. Процесс увлажнения воздуха при постоянной величине энтальпии i = сonst
адиабатное увлажнение). Происходит в аппаратах, в которых воздух обрабатывается одной и той же (рециркуляционной) водой: Δi = 0; Δd > 0;  = 0.
6
4. Процесс охлаждения воздуха при одновременном его увлажнении: Δi  0;
Δd > 0;   0.
5. Процесс охлаждения воздуха при постоянном влагосодержании. Направление линии процесса вертикально вниз по d = const: Δi  0; Δd = 0;
 = - .
6. Процесс охлаждения воздуха с одновременной его сушкой. Этот процесс
распространен в системах кондиционирования воздуха: Δi  0; Δd  0;  > 0.
7. Процесс осушки воздуха при постоянном значении энтальпии I = const.
Процесс происходит в установках, использующих особые вещества — поглотители водяного пара (сорбенты): Δi = 0; Δd  0;  = 0.
8. Процесс нагревания воздуха с одновременной его сушкой. Может быть
осуществлен в установках с применением сорбентов при одновременном
нагревании: Δi > 0; Δd  0;   0.
Процессы изменения тепловлажностного состояния воздуха изображаются
на i–d диаграмме прямыми линиями, проходящими через точки соответствующие начальному А (iA, dA) и конечному Б (iБ, dБ) состояниям воздуха.
Расход тепла на нагрев воздуха:
Q  0,278 G(i Б  i A ) ,
(15)
где 0,278 – коэффициент перевода кДж/ч в Вт; G – массовый расход, кг/ч; iA, iВ
– энтальпия воздуха в начале и конце процесса, кДж/кг.
Расход влаги на увлажнении воздуха:
Gd Б  d А 
,
1000
где dA, dБ – влагосодержание воздуха в начале и конце процесса, г/кг.
Угловой коэффициент линии тепловлажностного процесса:
i i
i
.
 Б A 
d Б  d A d
W
(16)
(17)
3. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
3.1. Физические параметры влажного воздуха
Пример 1. Парциальное давление пара во влажном воздухе рп = 10 кПа.
Температура t = 70 0C и давление влажного воздуха рб = 100 кПа. Определить
парциальное давление сухого воздуха, абсолютную и относительную влажность воздуха, влагосодержание, плотность и энтальпию влажного воздуха.
Решение
1. Определим парциальное давление сухого воздуха по формуле (1):
p в  100  10  90 кПа.
7
2. Определим давление насыщенного пара как Р//н = f (t), используя таблицу
сухого пара и воды на линии насыщения (по температурам) при:
p н = 31,16 кПа.
t = 70 0С
3. Определим относительную влажность воздуха по формуле (10):
10

 0,32  32 %.
31,16
4. Используя формулу (5) определим плотность водяного пара:
10  103
п 
 0,0633 кг/м2.
460  70  273
5. Абсолютную влажность воздуха определим по формуле (3):
п  1000  0,0633  63,3 г/м3.
6. Определим плотность сухого воздуха по формуле (4):
90  103
в 
 0,915 кг/м3.
287  70  273
7. Определим плотность влажного воздуха по формуле (6):
 вв  0,915  0,0633  0,978 .
8. Используя формулу (11) определим влагосодержание влажного воздуха:
1000 0,0633
d
 69,2 г/кг сухого воздуха.
0,915
9. Определим энтальпию влажного воздуха формуле (14):
2500  1,84  70  69,2  252,2 кДж / кг сухого воздуха
i  1,005  70 
1000
3.2 Нахождение параметров влажного воздуха на i–d диаграмме
Пример 2. Психрометр в помещении имеет показания температуры по “сухому“ термометру tс = 35 0C и по “мокрому“ tм = 20,2 0C. Определить параметры влажного воздуха в помещении , i, tp, рп, , пользуясь i – d диаграммой.
Решение
1. Определим на диаграмме точку 1, характеризующую насыщенный воздух в тонком слое, прилегающем к поверхности воды и мокрой ткани психрометра (рис. 3). Эту точку находим на пересечении изотермы мокрого термометра tм = 20,2 0C с кривой насыщенного воздуха  = 1,0.
2. Определим по диаграмме точку А характеризующую состояние воздуха
в помещении. Для этого через точку 1 проводим изоэнтальпу iA = 58,3 кДж/кг
до пересечения с изотермой tc = 35 0C. В пересечении этих линий находим исходную точку А.
3. Зная положение точки А, определим на i–d диаграмме относительную
влажность A = 0,24 и влагосодержание dA = 9 г/кг.
8
Рис. 3. Определение параметров влажного воздуха по i-d диаграмме
4. Определим температуру точки росы, проведя из точки А линию d = const
до пересечения с кривой  = 1,0 в точке 2. Проходящая через эту точку линия изотермы соответствует tр = 12,6 0C.
При пересечении той же вертикальной линии dА = const с кривой парциальных давлений рп = f (d) находим точку 3. Горизонтальная линия, проведенная
из этой точки вправо, равна значению парциального давления водяного пара
рп = 1,4 кПа.
3.3. Процесс изменения тепловлажностного состояния
Пример 3. Воздух с параметрами t1 = 22 0C и 1 = 55 % охлаждается в воздуоохладителе до t2 = 9 0C. При этом относительная влажность повышается до
2 = 95 %. Определить расход холода и количество влаги выпавшей на поверхности воздухоохладителя, если количество охлажденного воздуха составляет
G = 8000 кг/ ч.
Решение
1. На i-d диаграмме находим точки 1 и 2, отвечающие начальному t1 = 22 0C ,
1 = 55 % и конечному t2 = 9 0C, 2 = 95 % состоянию воздуха.
9
2. Строим линию луча 1–2 процесса охлаждения воздуха (рис. 4)
i, êÄæ/êã
t,Ñ
=
i1

1
46

1
t 1= 22 Ñ
=
i2
26
2
2 

t2 = 9 Ñ
d, ã/êã
d 1= 9,2

0
d 2 = 6,8
d
Рис. 4. Схема процесса охлаждения воздуха
3. Определим параметры воздуха в точках 1, 2:
i1 = 46 кДж/кг; d1 = 9,2 г/кг
i2 = 26 кДж/кг; d2 = 6,8 г/кг
4. Определим расход холода:
Q  0,278  G  i 2  i1   0,278  8000  26  46    44488 Вт   44,5 кВт .
5. Определим количество влаги, сконденсировавшейся на поверхности воздухоохладителя:
G  d2  d1  80006,8  9,2
W

 19,2 кг/ ч.
1000
1000
Знак минус указывает на отвод тепла и влаги от воздуха.
6. Определим угловой коэффициент линии тепловлажного процесса:
i i
26  46
 2 1 
 8,3 , кДж/г
d 2  d1 6,8  9,2
4. КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
Задачи А (1-10).
Определить относительную и абсолютную влажности, влагосодержание, энтальпию и плотность влажного воздуха, если заданы: парциальное давление
водяного пара рп, температура t, и давление рб влажного воздуха.
10
Таблица 1
Данные к задаче А (1-10)
Исходные данные
рп, кПа
t, 0C
рб, МПа
1
3
30
0,1
2
3,1
31
0,11
3
3,2
32
0,12
цифры шифра
4
5
6
7
3,3
3,4
3,5
3,6
33
34
35
36
0,13 0,14 0,5 0,16
8
3,7
37
0,17
9
3,8
38
0,18
10
3,9
39
0,19
Задачи А (11-20).
Определить температуру точки росы для влажного воздуха, имеющего температуру t и относительную влажность .
Таблица 2
Данные к задаче А (11-20)
Исходные данные
0
t, C
, %
11
20
15
12
21
20
13
22
25
14
23
30
цифры шифра
15
16
17
24
25
26
35
40
45
18
27
50
19
28
55
20
29
60
Задачи А (21-30).
Определить относительную влажность, влагосодержание и энтальпию
влажного воздуха, если заданы парциальное давление водяного пара рп, температура t и давление рб влажного воздуха.
Таблица 3
Данные к задаче А (21-30)
Исходные данные
рп, Па
t, 0C
рб, кПа
21
100
60
4
22
200
80
8
23
300
100
10
24
400
120
20
цифры шифра
25
26
500 600
140 160
30
100
27
700
180
120
28
800
200
600
29
900
220
800
30
1000
240
1000
Задачи А (31-40).
Влагосодержание влажного воздуха d, плотность сухого воздуха в, а температура влажного воздуха t.
Определить плотность и давление влажного воздуха, а также абсолютную и
относительную влажность, энтальпию воздуха.
Таблица 4
Данные к задаче А (31-40)
Исходные данные
d, г/кг
в, кг/м3
t, 0C
31
77
0,895
78
32
75
0,9
76
цифры шифра
33
34
35
36
73
71
69
67
0,905 0,91 0,915 0,92
74
72
70
68
37
38
39
65
63
61
0,925 0,930 0,935
66
64
62
40
59
0,94
60
Задачи А (41-50).
Известны: температура влажного воздуха t, парциальное давление сухого
воздуха рв и парциальное давление водяного пара рп во влажном воздухе.
11
Определить температуру степени перегрева водяного пара Δtпер, давление, абсолютную и относительную влажность, а также плотность, влагосодержание и
энтальпию влажного воздуха.
Таблица 5
Данные к задаче А (41-50)
Исходные данные
0
t, C
рв, кПа
рп, кПа
41
62
98
6
42
64
96
7
43
66
94
8
цифры шифра
44
45
46
68
70
74
92
90
84
9
10
14
47
78
82
18
48
80
80
20
49
84
78
25
50
88
76
30
Задачи А (51-60).
Относительная влажность воздуха , парциальное давление во влажном
воздухе рп и давление влажного воздуха рб. Определить температуру, плотность влажного воздуха, а также его влагосодержание, энтальпию и абсолютную влажность.
Таблица 6
Данные к задаче А (51-60)
Исходные данные

рп, кПа
рб, кПа
51
0,38
6
83
52
0,36
7
84
53
0,34
8
85
цифры шифра
54
55
56
0,32 0,31 0,34
9
10
12
86
100
84
57
0,38
14
83
58
0,42
16
84
59
0,46
18
85
60
0,5
20
86
Задачи Б (1-10).
Пользуясь i-d диаграммой влажного воздуха, найти параметры (i, d, p н , , tp)
влажного воздуха, если известны парциальное давление водяного пара рп и
температура влажного воздуха t.
Таблица 7
Данные к задаче Б (1-10)
Исходные данные
рп, кПа
t, 0C
1
1,1
15
2
1,2
16
3
1,3
17
4
1,4
18
цифры шифра
5
6
7
1,5
1,6
1,7
19
20
21
8
1,8
22
9
1,9
23
10
2
24
Задачи Б (11-20).
Пользуясь i-d диаграммой найти параметры (i, p н , tp, рп, t, tм) влажного воздуха,
если известны влагосодержание d и относительная влажность  влажного воздуха.
Таблица 8
Данные к задаче Б (11-20)
Исходные данные
d, г/кг
, %
11
5
25
12
5,2
27,5
13
5,4
30
цифры шифра
14
15
16
17
5,6
5,8
6
6,2
32,5
35
35,5
40
12
18
6,4
42,5
19
6,6
45
20
6,8
47,5
Задачи Б (21-30).
Наружный воздух с параметрами tн и относительной влажностью н в количестве, содержащим Gн сухого воздуха смешивается с воздухом помещения Gв
сухого воздуха, температурой tв, влагосодержанием dв. Определить параметры
смеси.
Таблица 9
Данные к задаче Б (21-30)
Исходные данные
tн, 0 С
н, %
Gн, кг/ч
Gв, кг/ч
tв , 0 С
dв, г/кг
21
22
23
24
0
-1
-2
-3
70
75
80
85
7300 7000 6600 6300
4000 3400 3600 4100
21
20,5
20
19,5
6,6
7
7,4
7,8
цифры шифра
25
26
-4
-2
90
85
6000 6500
4000 3800
19
20
8,2
8,6
27
28
29
30
0
2
4
6
80
75
70
65
7000 7500 8000 8500
3600 3500 4000 4200
20,5
21
21,5
22
9
9,4
9,8 10,2
Задачи Б (31-40).
Во влажный воздух с параметрами t1 и 1 испаряется вода при адиабатных
условиях. Температура воздуха при этом понижается до t2. Используя i–d диаграмму определить параметры (i, , d, рп, tн, p н , tм, tр) в точке 2.
Таблица 10
Данные к задаче Б (31-40)
Исходные данные
, %
t1 , 0 С
t2 , 0 С
31
10
31
21
32
12,5
32
22
33
15
33
23
34
17,5
34
24
цифры шифра
35
36
20 22,5
35
36
20
18
37
25
37
16
38
27,5
38
21
39
30
39
17
40
32,5
40
19
Задачи Б (41-50).
Наружный воздух, имеющий температуру t1 и влагосодержание d1, подогревается до температуры t2. Определить параметры (i, p н , , tн, tм, tр, рп, d) в точке 2 по i-d диаграмме.
Таблица 11
Данные к задаче Б (41-50)
Исходные данные
d1, г/кг
t1 , 0 C
t2 , 0 C
41
5
10
21
42
5,2
11
22
43
5,4
12
23
44
5,6
13
24
цифры шифра
45
46
5,8
6
14
15
20
18
47
6,2
16
16
48
6,4
17
21
49
6,6
18
17
50
6,8
19
19
Задачи Б (51-60).
Воздух с параметрами t1 и рn1 увлажняется водяным паром изотермически
до d2. Используя i-d диаграмму, определить параметры (i, , tp, tм, t, p н , рп)
воздуха в точке 2.
13
Таблица 12
Данные к задаче Б (51-60)
Исходные данные
i1, кДж/кг
рп1, 0C
d2, г/кг
51
20
250
4
52
25
300
5
53
30
3400
6
цифры шифра
54
55
56
35
40
45
500 600 750
7
8
9
57
50
800
10
58
55
900
11
59
60
60
65
1000 1500
12
13
Задачи В (1-10).
Воздух в количестве G с температурой t1 и относительной влажностью 1
адиабатно увлажняется рециркуляционной водой до 2. Пользуясь i-d диаграммой определить параметры воздуха (t2, i2, tм2, tP2, рп2, d2)после его увлажнения, а также количество влаги воспринятое воздухом.
Таблица 13
Данные к задаче В (1-10)
Исходные данные
G, кг/ч
t1 , 0 С
1, %
2, %
1
2
3
4
3000 3200 3600 3800
22
24
26
28
30
25
20
15
95
90
85
80
цифры шифра
5
6
4500 4200
20
22
40
35
95
95
7
8
9
10
4000 3800 3600 3400
24
26
28
30
30
25
20
15
90
85
80
75
Задачи В (11-20).
Воздух в количестве G охлаждается до температуры t2, при это, относительная влажность повышается до 2. Начальное состояние воздуха характеризуется параметрами t1, и 1. Определить количество влаги выпавшей на поверхности воздухоохладителя и расход холода, а также параметры воздуха (tр,
tм, рп, p н , d2, i2) после охлаждения.
Таблица 14
Данные к задаче В (11-20)
Исходные данные
G, кг/ч
t2 , 0 С
2, %
t1 , 0 С
1, %
11
12
13
14
9500 9200 8900 8600
9
8
7
6
85
80
75
73
23
24
25
26
20
23
25
28
цифры шифра
15
16
1000 9700
4
5
70
80
28
27
30
33
17
18
19
20
9400 9100 8900 8500
6
7
8
9
88
90
93
95
26
25
24
23
35
38
40
43
Задачи В (21-30).
Воздух в количестве G, с температурой t1 и относительной влажностью 1
изометрически увлажняется до 2. Пользуясь i-d диаграммой определить параметры воздуха (t2, i2, tм2, tP2, Рп2, d2) после его увлажнения, а также количество
влаги воспринятое воздухом.
14
Таблица 15
Данные к задаче В (21-30)
Исходные данные
G, кг/ч
t1 , 0 С
1, %
2, %
21
22
23
24
2400 2600 2800 3000
22
21
20
19
15
18
20
23
65
73
83
93
цифры шифра
25
26
4200 4000
24
22
30
33
95
90
27
28
29
30
3800 3600 3400 3200
20
18
16
17
35
40
30
23
85
80
75
70
Задачи В (31-40).
Наружный воздух с температурой t1 и относительной влажностью 1 в количестве содержащем G сухого воздуха подогревается до t2 и одновременно
увлажняется до 2. Определить параметры воздуха (i, d, tр, tм, рп, p н ) после подогрева и увлажнения, а также расход тепла и количества влаги воспринятое
воздухом.
Таблица 16
Данные к задаче В (31-40)
Исходные данные
G, кг/ч
t1 , 0 С
1, %
t2 , 0 С
2, %
цифры шифра
31
32
33
34
35
36
9000 8500 8000 7500 1000 9500
-8
-6
-4
-2
-10
-8
15
20
25
30
15
18
14
16
18
20
10
12
50
65
70
75
45
50
37
38
39
40
9000 8500 8000 7500
-6
-4
-2
0
20
23
25
30
14
16
18
20
55
60
65
70
Задачи В (41-50).
Наружный воздух в количестве G с температурой t1 и относительной влажностью 1 перед подачей в помещение нагревается в калорифере до температуры помещения t2. Определить параметры воздуха (, i, d, tр, tм, рп, p н ), после
подогрева, а также расход тепла на все количество подогреваемого воздуха.
Таблица 17
Данные к задаче В (41-50)
Исходные данные
t1 , С
, %
t2 , 0 С
G, кг/ч
0
41
42
43
44
-1
-2
-3
-4
90
80
75
70
19
20
21
22
3200 3400 3600 4000
цифры шифра
45
46
-10
-9
95
90
16
17
3000 3200
47
48
49
50
-8
-7
-6
-5
85
80
75
70
18
19
20
21
3400 3600 3800 4000
Задачи В (51-60).
Определить на i-d диаграмме направление тепло-массообмена и параметры
(, t, рп, p н , tм, tр) влажного воздуха, если состояние воздуха в начале задано
параметрами t1 и 1, а в конце процесса соответственно d2 и t2.
15
Таблица 18
Данные к задаче В (51-60)
Исходные данные
t1 , 0 C
1, %
d2, г/кг
i2, кДж/кг
51
25
10
4
15
52
26
15
5,5
40
53
27
20
1
32,5
54
28
25
2,5
20
цифры шифра
55
56
29
30
30
35
9,5
11
42,5
65
57
31
40
7
60
58
32
45
10,5
70
59
33
50
16
65
60
34
55
14
60
5. УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ
 Работа выполняется на одной стороне листа форма А4 (297×210).
 Условия задач записывать полностью.
 В формулах используемых в расчетах раскрывать буквенные значения и
их размерность.
 Решения задач должно сопровождаться с применением схем, определения
параметров и процессов обработки воздуха на i-d диаграмме.
6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что такое влажный воздух?
2. Назовите состав сухой части воздуха.
3. Что называется насыщенным влажным воздухом?
4. Что называется ненасыщенным влажным воздухом?
5. Основные физические параметры влажного воздуха.
6. Что называется плотностью влажного воздуха?
7. Уравнение плотности сухой части воздуха.
8. Что такое абсолютная влажность воздуха?
9. Что такое влажность?
10. Что такое относительная влажность воздуха?
11. Что называется влагосодержанием?
12. Что называется удельной энтальпией влажного воздуха?
13. Основное уравнение влагосодержания, раскрыть буквенные обозначения, указать размерность.
14. Что такое температура точки росы?
15. Что такое температура по мокрому термометру?
16. Что такое i-d диаграмма и какие параметры влажного воздуха можно
определить с помощью ее?
17. Почему i-d диаграмма построена в косоугольных координатах и под каким углом?
18. Изобразить основные линии i-d диаграммы.
19. Как называется на i-d диаграмме линия  = 1,0 и область диаграммы
расположенная выше и ниже ее?
16
20. Написать уравнение для определения расхода тепла, раскрыть буквенные обозначения, указать размерность.
21. Написать уравнение для определения расхода влаги, раскрыть буквенные обозначения, указать размерность.
22. Состояния влажного воздуха задано параметрами (t1, 1). Изобразить графически, как с помощью i-d диаграммы определить параметры (tp, tм, d, рп, p н , i).
23. Изобразить на i-d диаграмме лучи процессов: нагревание воздуха;
нагревание с увлажнением воздуха; адиабатное увлажнение, а также изменение
параметров Δ i, Δ d,  в этих процессах.
24. Изобразить на i-d диаграмме лучи процессов: охлаждение воздуха при
одновременном его увлажнении; охлаждение воздуха при постоянном влагосодержании; охлаждение воздуха при постоянном влагосодержании; охлаждение
воздуха с одновременной его сушкой, а также написать изменение параметров
Δ i, Δ d,  в этих процессах.
25. Процесс смешивания воздуха двух состояний.
Таблица 19
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАДАЧ ПО ВАРИАНТАМ
Номер
варианта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Номер задач
А 1, А 31, Б 2, Б 32, В 3, В 33
А 2, А 32, Б 3, Б 33, В 4, В 44
А 3, А 33, Б 4, Б 34, В 5, В 35
А 4, А 34, Б 5, Б 35, В 6, В 36
А 5, А 35, Б 6, Б 36, В 7, В 37
А 6, А 36, Б 7, Б 37, В 8, В 38
А 7, А 37, Б 8, Б 38, В 9, В 39
А 8, А 38, Б 9, Б 39, В 10, В 40
А 9, А 39, Б 10, Б 40, В 11, В 41
А 10, А 40, Б 11, Б 41, В 12, В 42
А 11, А 41, Б 12, Б 42, В 13, В 43
А 12, А 42, Б 13, Б 43, В 14, В 44
А 13, А 43, Б 14, Б 44, В 15, В 45
А 14, А 44, Б 15, Б 45, В 16, В 46
А 15, А 45, Б 16, Б 46, В 17, В 47
Номер
варианта
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Номер задач
А 16, А 46, Б 17, Б 47, В 18, В 48
А 17, А 47, Б 18, Б 48, В 19, В 49
А 18, А 48, Б 19, Б 49, В 20, В 50
А 19, А 49, Б 20, Б 50, В 21, В 51
А 20, А 50, Б 21, Б 51, В 22, В 52
А 21, А 51, Б 22, Б 52, В 23, В 53
А 22, А 52, Б 23, Б 53, В 24, В 54
А 23, А 53, Б 24, Б 54, В 25, В 55
А 24, А 54, Б 25, Б 55, В 26, В 56
А 25, А 55, Б 26, Б 56, В 27, В 57
А 26, А 56, Б 27, Б 57, В 28, В 58
А 27, А 57, Б 28, Б 58, В 29, В 59
А 28, А 58, Б 29, Б 59, В 30, В 60
А 29, А 59, Б 30, Б 60, В 1, В 31
А 30, А 60, Б 1, Б 31, В 2, В 32
7. ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Талиев В. Н. Вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха на текстильных
предприятиях. – М.: Легпромбытиздат, 1985. – 255 с.
2. Участкин П. В. Вентиляция, кондиционирование воздуха и отопление на предприятиях легкой промышленности. – М:, Легкая индустрия, 1980. – 343 с.
3. Сорокин Н. С. Вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха на текстильных
предприятиях. – М.: Легкая индустрия, 1974. – 327 с.
4. Панин Б. Г. Основы теплотехники, отопление, вентиляция, сушка и охлаждение. —
М.: Легкая индустрия, 1980. – 384 с.
СОДЕРЖАНИЕ
17
1. Последовательность выполнения……………………………………………….3
2. Краткие теоретические сведения……………………………………………......3
2.1.Физические параметры состояния влажного воздуха…………………….…..3
2.2. Нахождение параметров влажного воздуха на i-d диаграмме……………….5
2.3. Процессы изменения тепловлажностного состояния воздуха
на i-d диаграмме………………………………………..………………………..6
3. Примеры решения задач………………………………………………………….7
3.1. Физические параметры влажного воздуха……………………………………7
3.2. Нахождение параметров влажного воздуха на i-d диаграмме………………8
3.3. Процесс изменения тепловлажностного состояния …………………………9
4. Контрольные задания………………………………………………………...…10
5. Указания к выполнению практического занятия….………………………….16
6. Контрольные вопросы……………………………………………………….….16
7. Используемая литература……………………………………………………….17
18
Составитель Шеин Александр Александрович
ФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА.
ПОСТРОЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОГО СОСТОЯНИЯ
ВОЗДУХА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО ПАРАМЕТРОВ НА i-d ДИАГРАММЕ
Методические указания к практическим занятиям
Печатается в редакции автора.
Темплан 2004 г., поз. № 216. Подписано в печать 10. 09. 2004 г.
Формат 60×84, 1/8. Бумага потребительская.
Усл. печ. л. 2,38. Усл. авт. л. 2,13. Тираж 100 экз. Заказ
Волгоградский государственный технический университет.
400131 Волгоград, просп. им. В.И. Ленина, 28.
РПК «Политехника»
Волгоградского технического университета
400131 Волгоград, ул. Советская, 35.
Отпечатано в типографии «Новый ветер», ПБОЮЛ Выдолоб Л. Ф.
403875, Волгоградская обл., г. Камышин, ул. Ленина, 8/1.
19