Теоретические основы теплотехники - 54 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

∑∑
==
=
n
i
pii
n
i
ipii
cgTcgT
11
/
см
.
Теперь можно найти объемный расход смеси и скорость ее в выходном канале сечением F
вых
.
1.5.3 Влажный воздух и процессы с ним
месь сухого воздуха с водяным паром называют влажным воздухом. При давлениях близких к атмо-
сферному и невысоких температурах (до 100 … 200 °С) влажный воздух отличается от обычных га-
зовых смесей тем, что при изменениях температуры доля пара может изменяться: происходит или час-
тичная конденсация пара, или дополнительное насыщение паром в результате испарения внешней вла-
ги. Чтобы выявить особенности состояний влажного воздуха, мысленно проведем следующий опыт. В
некоторый закрытый объем с сухим воздухом поместим небольшое количество воды (см. рис. 1.50). В
результате ее испарения образуется смесь, которую называют влажным воздухом. Если добавить еще
небольшое количество воды, то после испарения концентрация и парциальное давление пара увеличат-
ся. Однако такое будет наблюдаться только до тех пор, пока не наступит динамическое равновесие ме-
жду паром и жидкостью, т.е. пока пар в смеси не станет насыщенным с давлением p
н
. Смесь насыщен-
ного пара с сухим воздухом называют насыщенным влажным воздухом, он содержит максимально воз-
можное при заданных условиях количество пара. В таком воздухе испарение не наблюдается, а малей-
шее его охлаждение приводит к образованию конденсата в форме росы. Поэтому температуру насы-
щенного влажного воздуха называют температурой точки росы t
p
. Понятно, что в ненасыщенном влаж-
ном воздухе пар находится в перегретом состоянии, поскольку в нем p
п
<
p
н
.
С достаточной для практики точностью обе компоненты влажного возду-
ха принимают за идеальный газ. Как для любой газовой смеси в этом слу-
чае давление смеси определяется суммой парциальных давлений
p
см
= p
св
+ p
п
.
Как правило, мы имеем дело с атмосферным влажным воздухом, тогда p
см
равно барометрическому
давлению В, т.е.
p
св
+ p
п
= B .
Массу пара, содержащегося в 1 м
3
влажного воздуха, называют абсолютной влажностью. Абсолют-
ная влажность равна плотности пара, находящегося во влажном воздухе. Максимальная абсолютная
влажность у насыщенного влажного воздуха равна р" = 1/v".
Относительной влажностью называют отношение абсолютной влажности к максимально возмож-
ной при тех же условиях: ."
п
ρ
ρ
=ϕ Применяя уравнение состояния идеального газа для паровой компо-
ненты, можно записать
.
"
"
н
п
пн
пп
п
п
p
p
TRp
TpR
v
v
===
ρ
ρ
=ϕ
Часто полученное соотношение принимается за определение ϕ. Обычно величину ϕ выражают не в
долях, а в процентах. Относительная влажность насыщенного воздуха равна 100 %. Величину ϕ изме-
ряют с помощью психрометров или гигрометров.
Масса влажного воздуха, находящегося в некотором объеме V определяется суммой масс сухого
воздуха и пара m
вв
= m
св
+ m
п
. После деления этой формулы на величину V, получаем
псввв
ρ
+
ρ
=
ρ
. (1.45)
Используя уравнение состояния для сухого воздуха и приведенные выше соотношения, находим
.
1
в
н
в
п
в
св
св
св
TR
pB
TR
pB
TR
p
v
ϕ−
=
−
===ρ
. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
.
Рис. 1.50 Образова-
С

Страницы