Составители:
Рубрика:
54 55
где
п
R
– газовая постоянная водяного пара, Дж/(кг × К);
п
M
– масса пара, кг;
М – масса влажного воздуха, кг; Т – термодинамическая (абсолютная) темпе-
ратура влажного воздуха, K.
Относительная влажность. Значение объемной доли пара
ppr
п
п
=
невелико, поэтому пользуются более удобным понятием: относительной влаж-
ностью
j
. Относительной влажностью называется отношение абсолютной
влажности ненасыщенного воздуха к абсолютной влажности насыщенного
воздуха при той же температуре. Для идеального газа при постоянной темпе-
ратуре отношение плотностей равно отношению давлений, следовательно
н
п
н
п
p
p
=
r
¢¢
r
=j
, (6.2)
где
п
p
и
н
p
– парциальные давления водяного пара во влажном воздухее
и насыщенного пара при температуре влажного воздуха;
н
r
¢
¢
– плотность су-
хого насыщенного пара при давлении
н
p
.
Соотношение (6.2) можно получить, если записать уравнения состоя-
ния для 1 кг ненасыщенного влажного воздуха и влажного воздуха в состоя-
нии насыщения при Т = const:
p R Т
п
п
п
=
r
, (6.3)
p R Т
н
п
п
=
¢
¢
r
. (6.4)
Разделив уравнение (6.3) на (6.4), получим
пп
нн
p
p
r
==j
¢¢
r
и
r
j
r
п
п
=
¢
¢
. (6.5)
Для сухого воздуха давление пара в нем
п
p
равно 0, поэтому
j
=
0
, для
насыщенного воздуха
н
п
pp
=
и
j
=
1
(или 100 %).
Влагосодержание. При расчете процессов тепло- и массообмена, про-
текающих в сушильных установках, системах вентиляции и кондициониро-
вания (от лат. слова condicio – условие) воздуха, системах охлаждения элект-
ростанций, системах жизнеобеспечения космических летательных аппаратов,
наряду с абсолютной и относительной влажностью широко используется по-
нятие влагосодержание.
Влагосодержанием называется массовое количество водяного пара (вла-
ги, льда), приходящееся на 1 кг сухого воздуха:
в
п
в
п
r
r
==
M
M
d
, (6.6)
где d – влагосодержание, кг/кг сухого воздуха или г/кг сухого воздуха;
п
М
–
масса пара (влаги, льда), кг;
в
М
– масса сухого воздуха, кг;
в
п
,
r
r
– парци-
альные плотности пара и воздуха.
Величина влагосодержания зависит от парциального давления пара
и температуры влажного воздуха. Чем выше температура влажного воздуха,
тем выше d, так как с ростом температуры увеличивается давление насыщен-
ного пара.
Установим взаимосвязь между влагосодержанием d, относительной
влажностью
j
и парциальным давлением пара
п
p
.
Уравнения состояния идеального газа для пара
ппп
pVMR
Т
=
(6.7)
и для сухого воздуха
ввв
pVMR
Т
=
, (6.8)
где V – объем влажного воздуха, м
3
;
в
п
, RR
– газовые постоянные водяногоо
пара и сухого воздуха, Дж/(кг × K); Т – температура влажного воздуха, K.
Поделив уравнение (6.7) на выражение (6.8) и имея в виду, что
461016,184,83144,8314
п
п
=
=
m
=
R
Дж/(кг × K) и
в
в
4,8314
m
=
R
=
287962848314
=
=
,,
Дж/(кг × K), получим
в
п
пв
вп
в
п
622,0
p
p
Rp
Rp
M
M
d ===
(6.9)
или
п
п
622,0
pp
p
d
-
=
, (6.10)
где р – давление влажного (атмосферного) воздуха;
в
п
ppp
=
-
– парциаль-
ное давление сухого воздуха.
Для сухого воздуха
0
п
=
p
и
0
п
=
d
; для чистого пара
pp
=
п
и
¥
=
п
d
.
Если парциальное давление пара равно абсолютному давлению насы-
щения
н
p
при данной температуре, то соответствующее максимальное (воз-
дух насыщен водяным паром) количество водяного пара в воздухе опреде-
лится по уравнению
н
н
н
622,0
pp
p
d
-
=
. (6.11)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- …
- следующая ›
- последняя »
