ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
const
1
622622
н
н
=
ϕ−
ϕ
=
ϕ−
ϕ
=
PP
P
d
,
т.е. линии ϕ = const, идущие выше изотермы t = 100 °С, в H–d-диаграмме представляют вертикальные прямые (см. рис. 5).
Поскольку давление насыщения водяного пара с уменьшением температуры уменьшается, то и влагосодержание па-
ра для ненасыщенного влажного воздуха d = 622ϕР
н
/ (Р – ϕР
н
) на линии ϕ = const в области низких температур будет
меньше, чем влагосодержание пара на этих же линиях в области высоких температур. Поэтому линии ϕ = const с умень-
шением влагосодержания воздуха перемещаются в область более низких температур и приближаются к оси H. В области
отрицательных температур линии ϕ = const на H–d-диаграмме расположены очень близко друг к другу и приближаются к
оси Н почти вплотную.
Для полноты информации о влажном воздухе на H–d-диаграмму накладывается прямоугольная диаграмма Р
п
= f (d),
отражающая зависимость парциального давления водяного пара от влагосодержания водяного пара в воздухе. Из форму-
лы (3) найдем d
п
= 622Р
п
/ (Р – Р
п
). Поскольку полное давление воздуха Р намного больше парциального давления пара
Р
п
, то зависимость Р
п
= f (d) представляет собой практически прямую линию:
пп
622
d
P
P = .
В области перенасыщенного влажного воздуха (ее называют областью тумана, она расположена на H–d-диаграмме
ниже линии ϕ = 100 %) кроме паровой фазы в воздухе может присутствовать жидкая или твердая фаза воды. При атмо-
сферном давлении воздуха и температуре выше 0 °С могут одновременно существовать только паровая и жидкая фазы
воды, а при температурах ниже 0 °С – только паровая и твердая (лед, снег) фазы воды, и только при 0 °С могут одновре-
менно существовать все три фазы воды. Такое поведение воды в атмосферном воздухе объясняется тем, что жидкая фаза
воды при отрицательных температурах может существовать только при давлениях выше давления тройной точки воды
Р
о
, а максимальное парциальное давление водяного пара в атмосферном воздухе при этих температурах не может быть
больше этого давления.
Наглядно показать области возможного фазового существования воды в атмосферном воздухе можно в фазовой диа-
грамме Р–t для воды (см. рис. 2). Заштрихованная площадь соответствует возможному состоянию воды в атмосферном
воздухе. Сверху эта область ограничена максимальным парциальным давлением насыщения водяного пара, соответст-
вующим температуре 100 °С. Более высокого парциального давления водяного пара в атмосферном воздухе быть не мо-
жет, поскольку парциальное давление водяного пара при температуре воздуха 100 °С равно полному давлению воздуха
Р
н max
= Р. Слева ограничение этой области идет по линиям фазовых переходов: по линии насыщения АК – где может на-
ходиться одновременно жидкая и паровая фазы воды, и по линии сублимации АС – где возможно одновременное сущест-
вование твердой и паровой фаз воды.
Характер изотерм в области перенасыщенного влажного воздуха (область тумана) H–d-диаграммы при температурах
больше 0 °С
определяет уравнение энтальпии влажного воздуха в виде
t
d
t
d
tH 187,4
1000
)93,12501(
1000
ж
+++=
.
Количество водяного пара в области тумана влажного воздуха при постоянной температуре не меняется. Оно соот-
ветствует максимально возможному влагосодержанию пара в воздухе при данной температуре и определяется в H–d-
диаграмме на линии ϕ = 100 %, как влагосодержание насыщенного воздуха. Например, для температуры t
1
максимальное
влагосодержание пара d
п2
= d
н1
(рис. 4, точка А). Увеличение влагосодержания воздуха на изотерме в области тумана обу-
словлено увеличением жидкой фазы воды в воздухе. Парциальное давление водяных паров на изотерме в области тумана
при этом остается постоянным и равным давлению насыщения (для точки 2 на изотерме t
1
Р
п2
= Р
н1
). Таким образом, в
выражении энтальпии перенасыщенного влажного воздуха при t = const переменной будет только третье слагаемое, опре-
деляющее угол наклона изотермы в области тумана H–d-диаграммы выражением (∂H / ∂d) t = 4,1877t / 1000. Оно намного
меньше соответствующего выражения для изотермы ненасыщенного влажного воздуха, равного (∂H / ∂d) t = (2501 +
1,937t) / 1000, т.е. на линии ϕ = 100 % прямая изотермы претерпевает излом, уменьшая угол наклона к оси d в области
тумана.
Меньший угол наклона изотерм в области тумана будет соответствовать меньшему значению температуры, а изо-
терма 0 °С в этой области при наличии в воздухе только паровой и жидкой фазы воды совпадает с линией постоянных
энтальпий – параллельна оси d. Совпадение изотермы 0 °С с H = const в этом случае объясняет ее угловой коэффициент
(∂H / ∂d)
t = 0
= 0.
Определение влагосодержания жидкой фазы воды в воздухе в области тумана выполняется нахождением разницы
общего влагосодержания и влагосодержания паровой фазы воды. Например, для точки 2 влагосодержание жидкой фазы
равно d
ж2
= d
2
– d
п2
.
Поскольку в практике определения параметров влажного воздуха используется психрометр, изотермы перенасы-
щенного влажного воздуха в H–d-диаграмме продолжают из области тумана в область ненасыщенного влажного воздуха
(выше линии ϕ = 100 %) в виде прямых пунктирных (условных) линий, что позволяет показать изотермы мокрого термо-
метра психрометра на H–d-диаграмме. Показания мокрого термометра психрометра соответствуют температурам насы-
щенного (перенасыщенного) влажного воздуха, что позволяет по H–d-диаграмме по показаниям сухого и мокрого термо-
метров определить все остальные характеристики ненасыщенного влажного воздуха (по t и t
1м
определяется точка 3). Для
нахождения места расположения точки в области тумана на H–d-диаграмме показаний психрометра недостаточно, так как
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- …
- следующая ›
- последняя »
