6湿空气-热工基础西南交大

第六章湿空气
6-1 湿空气概述
6-2 湿空气的状态参数
6-3 湿空气的湿度图
6-4 湿空气的热力过程实例分析
6-1湿空气概述
1. 湿空气：含有水蒸气的空气。

2. 干空气：完全不含有水蒸气的空气。

3. 大气环境中的空气总含有水蒸气，因此大气中的空气是湿空气。

4. 一般情况下，所采用的湿空气工质都处于常压，其中所含水蒸气的分压力很低（0.003~0.006MPa），处于过热状态，因此可以看作理想气体。

1. 温度和压力（温度t 和压力p ）
湿空气压力: P a ——干空气分压力
P ——水蒸气分压力（通常很低）
2. 未饱和湿空气：湿空气中水蒸气的分压力低于湿空气温度t 所对应的饱和压力 。

未饱和湿空气=干空气 ＋ 过热水蒸气
6-2 湿空气的状态参数
饱和湿空气=干空气 ＋ 饱和水蒸气
（道尔顿定律）
3. 饱和湿空气：湿空气中水蒸气的分压力达到湿空气温度t 所对应的饱和压力 。

6-2 湿空气的状态参数
4. 绝对湿度和相对湿度
1）绝对湿度ρυ : 1m 3湿空气中含水蒸汽的质量
式中 R g,υ＝461.5 J/（kg·K ）
T
R P
v V m v g v
v v v ,
1===ρs
v v ,ρρ=2）相对湿度ϕ : 湿空气偏离饱和状态的程度
对饱和湿空气： 即水蒸气的密度
P v .s ——与湿空气温度对应的饱和压力。

ϕ小，吸湿能力强。

ϕ 大，吸湿能力差，ϕ＝100% 时，吸湿能力为零。

5. 露点温度和湿球温度
1)露点温度　t d：
未饱和湿空气中的水蒸气为过热状态,当空气温度下降
至蒸汽分压力所对应的饱和温度时,湿空气便达到饱和状态。

此温度即称露点温度t d , 因为温度再下降就要析出“露水”了.
达到露点途径有:
1) p v 不变，t 降低至t s； 2) t 不变加湿，p v 升至p s.
2)湿球温度　t w:
两相同的温度计,其一温泡包上湿纱布(此温泡即称湿球,另一称干球) . 当气的ϕ﹤100% 时，水蒸发, t w下降，ϕ升高,当周围空气ϕ＝100% 时，则t w不再变化, 此是的温度即称湿球.（显然，t w与风速有关，当风速≥4m/s后不再变化）温度t
w
干、湿球温泡温差越大,空气湿度就越小,反之亦然.
最大含湿量(饱和含湿量)
T ↑→P υ·s ↑→d max ↑
注意：相对于1 kg 干空气，湿空气的总量为（1＋d ）kg 。

由理想气体状态方程式:
3) t d 与t w 的关系: 当ϕ ﹤1 时 t d ﹤ t w ﹤ t (t －干球温度) 当ϕ ＝ 1时 t d ＝ t w ＝ t
6. 含湿量（比湿度）
相对于1 kg 干空气(不变)所含有的水蒸汽的质量。

符号：d 或ω
7. 湿空气的焓:
设：0︒C 时干空气的焓值为0，则 h a ＝1.005 t
又
（经验公式） ∴
上式是含有1 kg 干空气的湿空气的焓计算式。

t -----干球温度，　注意：ｄ的单位应代入kg 干空气比热 蒸汽的汽化潜热 蒸汽的比热
式中:8. 湿空气的焓湿图（h －d 图）
以含1 kg 干空气的湿空气为基准。

湿空气有3个独立状态参数,如果P b 是常量,则可用h －d 图表示湿空气的这及其变化. 为了使图线放大, h 、 d ( ω ) 轴交角为135度.
1 、画 h 、 d 坐标
2 、画 等 t 线 ( t=常数 )
dh /dd =2.501+0.00186t
≒2.501
　故为直线,且近似平行
3 、画等 ϕ 线
d = f (ϕ, t)
ϕ＝100% 的线为饱和空
气线，也是露点线
4 、画 p v = f (d)线 :
p v 与d 不是独立参数,
二者是线性关系
焓湿图（h －d 图）的绘制: 常用条件： P b ＝0.1 Mpa
6-3 湿空气的温度图（ω－t 图）
说明:
1 . 坐标: 纵 -- ω ; 横 – t
2 . 等h 线为 近似155o 线
3 . 多了一条 t w 线, ∵等t w 线近似等h, 所以平行于等h 线1006020
254510ω kg/kg(Da)t o C
h kJ/kg(Da)0.260.140.06湿球温度
P v Pa ≌1550290.20.11 点的湿球温度注:有的图上还
有p v 坐标和
热湿比线.
即 △H /△d
表示过程走
向和特征.
6-4 湿空气的热力过程实力分析
1. 物料烘干过程：利用未饱和空气吹过被烘干物料时吸收物料中的水分（定压加热和绝热加湿）。

2. 空气调节过程：为了使特定的小环境保持与环境空气不同的空气状态，就需要将环境空气调节到所要求的的状态，然后定量定质的输送到小环境中（冷却去湿和定压加热）。

3. 空气调节过程：来自冷凝器的热水从冷却塔顶部向下喷淋，未饱和空气在通风机的作用下从底部逆流而上。

湿空气在冷却塔中是升温，增焓和增湿过程。

6-4 湿空气的热力过程实力分析
4. 绝热混合过程
干空气质量守恒：水蒸气质量守恒：湿空气能量守恒：321a a a m m m =+332211ωωωa a a m m m =+3
32211h m h m h m a a a =+133
2133221h h h
h m m a a --=--=ωωωω。