湿空气的焓
第一章 湿空气的物理性质及其焓湿图
60%
A
6000
5000 3000
2000
1000 0
-2000
第二节 湿空气的焓湿图
（2）求热湿比： Q 10000 5000
W2
（3）过A点作 5000
的热湿比线，与 28o C
B
tB 28的o C等温
20o C 5000 60%
线的交点即为终
A
6000
状态B点。
第二节 湿空气的焓湿图
6、等相对湿度线 ＊首先求不同温度对应的 饱和水蒸汽压力，再连接 各等温线与其对应的饱和 水蒸汽压力线的交点 （t, P）q b，就可以得到
10的0%等相对湿度线
（饱和线）。
第二节 湿空气的焓湿图
＊当 co，ns求t 得不
同温度对应的水蒸汽压 力，连接各等温线与其 对应的水蒸汽压力线的 交点（t, P）q ，就可以
5000
3000
2000
1000 0
-2000
第三节 湿球温度与露点温度
1、湿球温度 ts 定义：在定压绝热条件下，空气与水直接接触， 达到热湿平衡时的饱和温度。
假设有一个空气和水直接接触的绝热加湿的空 间，空气和水有充分的接触面积和接触时间。
P、t1 d1、h1
tw
P、t2 d2、h2
水温为 ，t w湿空气的进口状态为： P、t1、。d1、h1 水不断汽化进入湿空气，所需的汽化潜热来自湿 空气，使湿空气的温度降低、含湿量增大。最终，湿 空气达到饱和，出口状态为：P、t2(tw ,ts )、。d2、h2
g Rq Pg
Pg
B Pq
kg/kg干
d 622 Pq
g/kg干
B Pq
当大气压力B一定时，含湿量只与水蒸汽压力有
第2讲 湿空气的物理性质和i-d图
焓湿图的作用？
简化计算； 直观描述湿空气状态变化过程。
上页 下页
焓湿图（i-d）的组成：
等温线t，
i=1.01t+d(2500+1.84t)
等焓线i， 等含湿量线d，
等相对湿度线φ ，
水蒸气分压力线Pq，
d 0 . 622
Pqb
B Pqb
ε 角系数线。
4、等温加湿过程 A-F ：通过向空气中喷水 蒸气或与空气温度相同的水而实现， 即该过程近似于等温加湿过程。 5、等焓加湿过程 A-E ：采用喷水室喷循环 水对空气进行加湿处理
湿空气的等焓减湿过程
利用固体吸湿剂（硅胶或氯化钙）干燥空气时，湿空气的部
分水蒸气在吸湿剂的微孔表面上凝结，湿空气含湿量降 低，温度升高，其过程（AD）近似于等焓降湿过程。
状态为A（iA，dA）的湿空气，质量流量为GA（kg/s）；
状态为B（iB，dB）的湿空气，质量流量为GB（kg/s）；
混合状态为C（iC，dC） 混合后的空气质量流量为：GC=GA+GB 根据热平衡关系式： GA iA + GB iB=（GA+GB）iC 根据湿平衡关系式： GA dA + GB dB=（GA+GB）dC 混合后空气焓值：
iB i A dB d
A
i d
ε角系数线
iB i A dB d
A
i d
二、湿空气的焓湿图
沿横轴方向绘制干球温度线。干球温度线是直线，但线间不 是严格平行的，而是稍微向左偏斜。 图右边的纵轴为含湿量，轴上水平线的间距均匀，饱和状态 曲线从左到右向上倾斜。 干球温度、湿球温度和露点温度在饱和曲线上相重合，与饱 和曲线形状类似的相对湿度线每隔一定间隔出现。 等比焓线在图的左边倾斜地划出，平行的比焓线向右斜下。
第二章：湿空气的焓湿学基础
B Pq,b
1 Pq,b / B
❖等温、等下：
B↑/↓→d↓/↑→
修改坐标分度值
§2.3 焓湿图的应用
❖混合状态的作图求解 方法
关键：相似三角形原理
混合点一定是在两点的连线上
A + B = 总量
IF: 新风：B 回风：A
新风比: m=GB/(GA+GB)=AC/AB
A
B 物质量
❖简便准确的ε线 制图方法
§2.1 湿空气的组成和状态参数
§2.1.2 湿空气的状态参数
5.相对湿度
指在某一温度下，空气的水蒸气分压力与同温度下饱和湿 空气的水蒸气分压力的比值
pq 100%
pq,b 相对湿度与含湿量两者意义有何不同？ 两者关系如下
d 0.622 pq,b pa pq,b
pq d ( pa pq ) 100% d 100%
§2.1.2 湿空气的状态参数
பைடு நூலகம்
3.密度
湿空气的密度等于干空气的密度和水蒸气的密度之和
g q
精确计算湿空气密度可用下式
s
pa (1 d ) 461(273 .15 t)(0.622
d)
工程上一般用干空气密度代替湿空气密度，公式为
o
0.003484pa 273.15 t
在标准大气压下，干空气密度为1.205kg/m3，干空气的密
c c 式中： p,g ---干空气的比定压热容，常温下 p,g=1.005KJ/(kg.K),近似
取 1或1.01；
c c p,q ---水蒸气的比定压热容，常温下 p,q =1.84KJ/(kg.K)；
2500 --- 0℃时的水的汽化潜热（KJ/Kg）。
第一章湿空气的物理性质及其焓湿图-PPT
显然,参与混合得两种空气得质量比与C点分割两状态联线得
线段长度成反比。据此, 在i－d图上求混合状态时,只需将线段AB
划分成满足GA／GB比例得两段长度,并取C点使其接近空气质量大 得—端,而不必用公式求解。
第四节 焓湿图得应用
图1-14 两种状态空气得混合
第四节 焓湿图得应用
两种空气混合,若混合点处于“结雾区”,则此种状态空气就是 饱与空气加水雾,就是一种不稳定状态。假定饱与空气状态为D,则 混合点C得焓值应为D得焓值与水雾得焓值之与,即:
设有一空气与水直接接触得小室,保证二者有充分得接触表面积与时间,空气以 P,t1,d1,i1状态流入,以饱与状态P, t2,d2,i2流出,由于小室为绝热得,所以对应于每公 斤干空气得湿空气,其稳定流动能量方程式为:
i1＋(d2－d1)iw/1000＝i2 iw＝4、19tw ＝(i2－i1)/(d2－d1)×1000＝ 4、19tw
dA 5、热湿比线
iB iA i i G Q
dB d A d d G W
A
dB B
iB
100%
iA
空气状态变化在i-d图上得表示
第三节 湿球温度与露点温度
一、湿球温度 湿球温度得概念在空气调节中 至关重要
1、热力学湿球温度
理论上,湿球温度就是指在定压绝热条件下,空气与水直接接触达到稳定热湿平 衡时得绝热饱与温度,也称热力学湿球温度。
第三节 湿球温度与露点温度
空气的湿球温度和露点温度
第四节 焓湿图得应用
空气得焓湿图得应用
1、确定空气状态参数 2、表示空气得处理过程(湿空气状态变化过程与
不同状态空气混合过程) 3、确定空气露点温度与湿球温度
湿空气的焓湿学基础
第二章湿空气的焓湿学基础2.1 湿空气的组成和状态参数2.1.1湿空气的组成及物理性质湿空气＝干空气＋水蒸气水蒸气氮氧干空气二氧化碳稀有气体组成成分名称0.2—2％0.2—2％78.1320.900.030.9475.5523.100.051.30体积分数（％）质量分数（％）1、湿空气＝干空气＋水蒸气2、干空气由氮、氧、氩、二氧化碳、氖、氦和其他一些微量气体组成，多数成分比较稳定，只有少数成分有微小变化。
3、研究湿空气中水蒸气含量的变化问题在空气调节中是非常重要的，为什么？空气中水蒸气变化对空气的干燥和潮湿程度有重要的影响，且会使湿空气物理性质随之变化。
2.1.2 湿空气的状态参数１、湿空气是理想气体(热力学中,常温常压下的干空气视为理想气体。
水蒸气一般处于过热状态，水蒸气数量少，分压力低，比体积很大，也可近似作为理想气体。
）２、满足理想气体的状态方程与道尔顿分压定律能够描述湿空气状态特性的物理量g g g p V m R T =g g g p v R T=q q q p V m R T =q q q p v R T=或或0101325*22.41458314.66/()273.15R J kmol K ==⋅当p=101325Pa,T=273.15K 时，1kmol 气体分子的体积均为22.4145m 3/kmol,因此可得摩尔气体常数R0R R M =干空气的气体常数R g08314.66/()28287.7g R R J kg K M===⋅水蒸气的气体常数R q 08314.66/()18461.02q R R J kg K M===⋅2.1.2 湿空气的状态参数１、大气压力pa地球表面单位面积上所受的空气层的压力。
单位：帕(Pa)，千帕(kPa)影响因素：海拔、季节、气候等标准大气压：北纬45度、海平面的全年平均大气压，101325 Pa，760mmHg空调的设计和运行，要考虑当地气压的大小，因气压不同，空气的物理性质不同。
《空调技术第二版》湿空气性质与焓湿图
2023《空调技术第二版》湿空气性质与焓湿图CATALOGUE目录•湿空气基础知识•湿空气性质•焓湿图•湿空气的焓湿图计算•焓湿图的应用实例•其他应用和展望01湿空气基础知识湿空气的概念干空气指在一定压力下，温度为25℃的空气中，含水蒸气量为0的水空气。
湿空气指在一定压力下，温度为25℃的空气中，含水蒸气量大于0的水空气。
湿空气中的干空气部分称为干空气，它与普通干空气相同，是一种理想气体。
干空气水蒸气湿空气中水蒸气部分称为水蒸气，它是气体状态的水，是空调技术中最重要的组成部分。
湿空气的组成温度湿空气的温度是指湿空气的平均分子动能，也是湿空气中水蒸气与干空气的平均分子动能。
绝对湿度绝对湿度是指湿空气中水蒸气的质量。
在空调技术中，常以水蒸气密度来表示。
压力湿空气的压力是指湿空气分子对容器壁的压强。
在空调技术中，一般指湿空气的大气压力。
比焓比焓是指湿空气中的水蒸气和干空气的焓之和，它表示湿空气的热量含量。
相对湿度相对湿度是指湿空气中水蒸气分压力与相同温度、压力下的饱和水蒸气压力之比。
比湿比湿是指湿空气中水蒸气的质量与湿空气中干空气的质量之比。
湿空气的状态参数02湿空气性质湿空气的物理性质温度温度是湿空气的主要物理性质，与压力和湿度有关。
压力湿空气的压力是湿空气的一个重要物理性质，与温度和湿度有关。
湿度湿度是湿空气的另一个重要物理性质，表示空气中水蒸气含量的多少。
010203比热容湿空气的比热容表示单位质量空气吸收或释放热量的能力。
导热系数湿空气的导热系数表示空气在单位时间内通过单位面积的热流量。
显热容显热容表示在等温条件下，空气吸收或释放热量的能力。
湿空气的热物理性质湿空气在空调工程中的重要性空调设备的选择湿空气的性质对空调设备的选择和运行有着重要的影响。
舒适度和健康湿空气的性质对室内舒适度和人体健康有着重要的影响。
焓湿图的应用焓湿图是空调工程中常用的工具，用于表示湿空气的状态和性质。
03焓湿图焓湿图的定义和组成定义焓湿图是一种用于表示湿空气状态及其关系的图形，基于一定的气象条件和空气处理过程，通过焓湿图可以分析和计算湿空气的参数和状态变化。
工程热力学-湿空气
Const 0
h h
t d
定相对湿度线
h
4、定相对湿度线
h h 1.005t d(25011.863t)
d 622 ps (t) pb ps (t)
是一组向上凸的线
饱和线上部是未饱和 线下部无意义
t 100%
d
水蒸气分压力线
5、水蒸气分压力线
d 0.622 pv pb pv
h1 d2 d1 h水 h2
h1 h2
t φ h d 0
h 1 2 1
d
定温加湿过程
实例：干蒸汽加湿器
对湿空气喷入少量水蒸气，温度虽略有升高，但 可近似认为不变，因此称为定温加湿过程。
q h1 d2 d1 h水 h2
q h2 h1 d2 d1 h水 h2 h1
h2
越干燥，吸水能力强
越湿润，吸水能力低
含湿量（比湿度）
湿空气的热力过程存在相变时，体积和质量等参数均随温度 和湿度的变化而变化，不方便计算 。
但湿空气中干空气的量不变，以此为计算基准较为方便
含湿量 比湿度
d mv ma
g水蒸气/kg干空气
pvV
d 1000 mv 1000 RvT 1000 pv 287 622 pv
ma p
Ra
p
湿空气的密度
1 0.001d
v
v 1 0.001d 1
湿度测量与湿球温度
1.绝热饱和温度法
T
1
1
2
d1
mf
s
2.干湿球温度法
球面上 蒸发热=对流热
tw绝热饱和温度
干球温度、湿球温度、露点温度
T
t
tw td
s
1
湿空气的状态参数和焓湿图
20
5.大气压力变化对焓湿图的影响
根据公式
可知
当φ为常数,pa增大,d 则减少,反之d 则增大,因
此绘制出的等φ线也不同。
对于不同的大气压力应采用与之对应的h-d图,
否则所得到的参数会有误差。
一般大气压力变化不大时，所得结果误差不大,
因此在工程中允许采用同一张h-d图来确定参
湿、增焓、升温过程。
2. 干式冷却过程
用表面温度低于空气（干球）温度却又高于空气露点
温度的空气冷却器来处理空气。空气变化是等湿、减焓、
降温过程。
3. 冷却减湿过程
用表面温度低于空气露点温度的空气冷却器来处理空气所实
现的过程。空气变化是减湿、减焓、降温过程。
24
5.3.2 表示湿空气的状态变化过程
4. 等焓减湿过程
• 使服务空间内的空气温度、湿度、洁净度、气流速度和空气压力梯
度等参数达到给定要求的技术。
3
5.1 湿空气的组成和状态参数
• 5.1.1 湿空气的组成
空调工程中对所处理的空气和特定空间内部的空气都称为湿空气
由干空气和水蒸气所组成的混合物
由干空气和水蒸气所组成的混合物
干空气的主要成分是氮、氧和二氧化碳,,总体上可
计算公式为
式中 T——空气的热力学温度(K)。
7
4.湿量
(1)含湿量d
含湿量的定义为每千克干空气中所含有的水蒸气量,单位用kg/kg(干空气)或g/kg(干空气)表示,
即
可以整理为
含湿量d的单位用g/kg(干空气)表示时,公式可以写为
8
4.湿量
(2)相对湿度φ
湿空气中的水蒸气分压力和相同温度下湿空气的饱和水蒸气分压力之比称为
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0.6
C
100%
等焓线
H=0.016kg/kg干气
随堂练习
• • • • 1.在湿度一定时，不饱和空气的温度越低，其相对湿度越＿＿_. 2.恒速干燥阶段物料表面的温度等于__________________。 3.干燥这一单元操作，既属于传热过程，又属______________。 4.相对湿度φ值可以反映湿空气吸收水汽能力的大小，当φ值大时，表 示该湿空气的吸收水汽的能力_________。 5.湿空气通过预热器预热后，其湿度___________，热焓 ______________，相对湿度__________ 6. 某物料含水量为0.5 kg水.kg 绝干料，当与一定状态的空气接触时， 测出平衡水分为0.1kg水.kg 绝干料，则此物料的自由水分为 _____________。 7. 已知在ｔ＝50℃、P＝1atm时空气中水蒸汽分压Pw =55.3mmHg，则 该空气的湿含量H＝＿＿＿＿＿＿＿＿；相对湿度φ＝＿＿＿＿＿＿＿ ；（50℃时,水的饱和蒸汽压为92.51mmHg） 8．在一定的干燥条件下，湿物料中能被除去的水分称为 若要获得绝干物料，所采用干燥介质的相对湿度应为 。
1）干球温度
用普通温度计测得的湿空气的真实温度 2）湿球温度 湿球温度计在温度为t，湿度为H的不饱和空气流中，达 到平衡或稳定时所显示的温度。
t
tw
水
大量的 湿空气 t, H
tw
水
大量的 湿空气
t, H t Q, N,kH
表面水的 分压高
水向空气 主体传递
蒸发时 需要吸热
自身降温
N kH ( H s,t H )S
•
• • •
4、比热
cH
常压下，将湿空气1Kg绝干空气及相应水汽的温度升高 （或降低）1℃所需要（或放出）的热量，称为湿比热。
cH cg Hcv
cH 1.01 1.88H
5、湿空气的焓 I
H
湿空气中1 kg绝干空气的焓与相应水汽的焓之和。
I H I g HIV
6、干球温度t和湿球温度 t
b）水与空气系统中，已知t和td，求原始状态点A(t,H)。
c）水与空气系统中，已知t和φ，求原始状态点A的位置
2）已知湿空气某两个可确定状态的独立变量，求该湿空气
的其他参数和性质
A A
td
A
%
例：已知湿空气的干球温度t=30℃，相对湿度φ=0.6，求
湿空气的湿度H，露点td、tas。
A t=30 D
pw H 0.622 P pw
当湿空气中水汽分压pw等于该空气温度下的饱和蒸汽压ps时 ，其湿度称为饱和湿度，用Hs表示。
0.622 ps HS P ps
2、相对湿度百分数φ
在总压P一定的条件下，湿空气中水蒸气分压pw与同温度 下的饱和蒸汽压ps之比。
pw 100% ps
Q S (t t ) Q Nrt
7、绝热饱和冷却温度 t as
水分向空 绝热 空气降 气中汽化 温增湿
变
焓 不
t as
饱和
二、湿度图及其应用
1、H-I图
•P •坐标轴 •五条线-源自湿线–等焓线 –等干球温度线 –等相对湿度线 –水蒸汽分压线
2、湿度图的应用
1）由测出的参数确定湿空气的状态 a）水与空气系统，已知空气的干球温度t和湿球温度tw，确 定该空气的状态点A(t,H)。
第八章 干燥
第二节 湿空气的性质和湿度图
一、湿空气的性质
1、湿度H
湿空气中水汽的质量与绝干空气的质量之比 ，又称湿含量。
nw M w 湿空气中水汽的质量 H 湿空气中绝干空气的质量 n g M g
对于水蒸气~空气系统：
18 nw 0.622n w H 29 ng ng
nw pw ng P pw
相对湿度代表湿空气的不饱和程度，Ф愈低，表明该空气 偏离饱和程度越远，干燥能力越大。φ=1，湿空气达到饱 和，不能作为干燥介质。
p s H 0.622 P p s
3、比容 v
H
在湿空气中，1kg绝干空气体积和相应水汽体积之和，
又称湿容积。
m3绝干空气 m3水汽 vH kg绝干气