湿球温度计算公式(根据气象数据)
湿球温度计算方法研究
湿球温度计算方法研究作者：徐正张晴徐妍来源：《河北工业科技》2018年第02期摘要：电力设计中冷却塔的设计经常需要用到湿球温度这一参数，但是气象部门提供的气象数据缺少湿球温度参数，影响了工业冷却塔的设计优化。
为了提高冷却塔设计的准确性以及计算效率，采用非线性曲面拟合方法以及二分法求解湿球温度，提供了拟合方法的详细公式以及二分法求解的源代码。
在标准大气压下，两种计算方法的误差最小，气压越低，误差越大;相对湿度越高，两种计算方法的误差越小。
计算结果表明，拟合法求得的湿球温度稍差，但能满足工程设计要求;二分法求解方法简便，精度高，计算源代码的可移植性高。
研究结果可为相关工程设计提供参考，具有一定的实践意义。
关键词：应用气象学; 湿球温度;干球温度;相对湿度;二分法;拟合中图分类号：P412.11 文献标志码：A doi： 10.7535/hbgykj.2018yx02008XU Zheng，ZHANG Qing，XU Yan.Study of the calculation method of wet bulb temperature[J].Hebei Journal of Industrial Science and Technology，2018，35（2）：123-127.Study of the calculation method of wet bulb temperatureXU Zheng1，2， ZHANG Qing3， XU Yan4（1.Hebei Electric Power Design & Research Institute， Shijiazhuang， Hebei 050031，China;2. Hebei Electric Power Design Engineering Research Center， Shijiazhuang， Hebei050031， China; 3.School of Electronics & Information Engineering， Liaoning University ofTechnology， Jinzhou， Liaoning 121001， China;4.ACRE Coking & Refractory Engineering Consulting Corporation， MCC， Dalian， Liaoning 116085， China）Abstract：The wet bulb temperature is a very important meteorological elements in cooling tower design，but the weather data by meteorological department is lack of wet bulb， so the cooling tower design optimization is affected.In order to improve the veracity and computational efficiency of the cooling tower design， the method of nonlinear surface fitting and the dichotomy solution of the wet bulb temperature are discussed.And the detail formula fitting method and dichotomy solution source code are provided. The errors of the two methods are the least under the standard atmospheric pressure，and the lower the pressure is， the larger the error is; in addition， the higher the relative humidity is ，the smaller the errors of the two methods appear.The results show that there is not very accurate by fitting method，but the calculation could meet the requirement for engineering design; the method of binary method is simple， with features of high precision and high degree of the source code portability. The research result provides reference and practical significance for the engineering design.Keywords：applied meteorology; wet bulb temperature; dry bulb temperature; relative humidity; ichotomy; fitting在火力發电厂设计中，环境温度的高低是影响冷却构筑物冷却效率的重要因素。
自动气象站湿球温度快速计算方法
自动气象站湿球温度快速计算方法摘要：湿球温度是采暖通风、电厂冷却塔等工程设计中的重要气象参数。
随着自动气象站在台站的广泛使用，湿球温度的直接观测资料逐渐停止，这给工程设计中湿球温度的气象参数分析和气象资料的应用造成了困难。
对于自动气象站湿球温度的计算，现提出基于地面气象观测的湿度参量公式和牛顿迭代法基本思想，采用简化一般的迭代公式，并利用湿球温度的经验公式计算初始值，采用EXECL电子表格完成湿球温度的迭代计算。
结果表明，该方法计算湿球温度，精度较高，计算量较小，计算过程简单可控，可广泛应用于自动气象站的湿球温度计算。
Abstract: The wet bulb temperature is an important meteorological parameter in heating, ventilation, power plant cooling towers and other many engineering designs. As automatic weather stations (AWS) are widely used in the meteorological station, the direct observation data of wet-bulb temperature gradually stop, which gives difficulty in the engineering design parameters of wet-bulb temperature in the weather analysis and the application. For the calculation of the wet-bulb temperature at AWS, we employed the ground-based meteorological observation humidity formula and the basic idea of Newton's iterative method, and obtained a simplified general iterative formula. An empirical formula of wet-bulb temperature is used to calculate its initial value, and an EXECL spreadsheet is used to plete the iterative calculationof wet-bulb temperature. The results show that, this calculation method of wet-bulb temperature has high accuracy, less putation, as well as the calculation process simple and controllable. Therefore, it can be widely used in the wet-bulb temperature calculation at AWS.Key words: automatic weather stations(AWS) wet-bulb temperature calculation method引言在干燥器、冷水塔、空调和采暖通风等工程设计中，湿球温度是常用的重要气象参数[1-2]。
一种湿球温度的计算方法
一种湿球温度的计算方法摘要：使用湿球温度计准确测量湿球温度只适用于少数场合，湿球温度计测量准确性对纱布水套、水质、通风状态、风速等条件要求严格，只有条件都满足时，才能得到相对准确的结果，查找湿球温度表得到的湿球温度范围大，准确度不高，实时性不强，需要人工操作，不适合发电厂水冷塔就地实时测量湿球温度。
本文谈到的湿球温度的计算方法不直接对湿球温度进行测量，而是参考热力学原理，通过方便测量的干球温度（普通的大气温度）与空气湿度两个参数来间接计算湿球温度，可以解决直接使用湿球温度计和手动查找湿球温度表带来的不便。
关键词：湿球温度，干球温度，湿度，干空气焓值，湿空气焓值一、背景火电厂大多采用凉水塔以水作为循环冷却剂从汽轮机排汽中吸收热量排放至大气中，冷却过程靠空气带走热量而降温。
湿球温度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的绝热饱和温度，也称热力学湿球温度。
湿球温度代表空气从蒸发的水中带走热量后最低可达到的温度。
当干冷空气经过冷却塔以后就变成了湿热空气，呈现饱和状态，所以湿球温度越低，同等条件下冷却的极限温度越低，所以理想化的冷却塔出水温度最低等于室外空气的湿球温度。
由此可以看出，与水接触的空气越干燥 (湿球温度越低)，蒸发就越容易进行，水温就容易降低。
可见室外空气的湿球温度也是制约一台冷却塔散热能力的因素之一。
电厂中凝汽器背压和过冷度是机组运行中的重要参数，凝汽器背压、过冷度与机组的功率、微增功率、热损失有着密切的关系，生产运行要求凝汽器背压和过冷度有一个最佳值。
而机组运行背压、凝结水过冷度是由机组负荷、循环冷却水温度和循环水流量等因素决定的。
空气湿球温度对循环冷却水温度有直接影响，而空气的湿球温度随着天气变化会有巨大变化，导致循环水温度变化，准确稳定的失球温度值对凉水塔的合理使用有很重要的参考价值，因此获取实时的、准确的湿球温度值对循环水控制系统有重要指导意义。
目前实验室采用湿球温度计测量湿球温度供行业参考，但测量环境要求严苛，不具备广泛实用性，现场大多采用查找湿球温度表来得到大概的湿球温度，但不具有实时性。
湿球温度和相对湿度换算
湿球温度和相对湿度换算
湿球温度和相对湿度是气象学和工程领域中常用的两个参数。
湿球温度是指在一定湿度下，用一块布包裹着温度计的湿球测得的温度。
相对湿度则是空气中水蒸气含量与饱和水蒸气含量之比，通常以百分数表示。
在气象学和工程领域中，湿球温度和相对湿度的换算是非常重要的。
要将湿球温度转换为相对湿度，需要知道当前空气的干球温度和湿球温度。
然后，可以使用查表或计算公式来确定相对湿度。
常见的计算公式包括：Goff-Gratch公式、Magnus公式和Wexler公式等。
另一方面，将相对湿度转换为湿球温度也需要知道当前空气的干球温度。
可以使用查表或计算公式来确定湿球温度。
常见的计算公式包括：Goff-Gratch公式、Magnus公式和Wexler公式等。
在实际应用中，了解湿球温度和相对湿度的换算可以帮助我们更好地控制室内的温湿度，从而提高室内的舒适度和健康水平。
同时，这些参数还对空调、暖通空调、制冷设备等方面的设计和运行有很大的影响。
因此，深入了解湿球温度和相对湿度的换算对于气象学和工程学的学习和应用都具有重要意义。
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☆干湿球法测量湿度计算公式
干湿球法测量湿度计算公式
水蒸气压和相对湿度的计算公式
要求水蒸气压和相对湿度时，虽然最好用通风乾湿计，但也可采用不通风乾湿计。
由乾湿计计算水蒸气压和相对湿度的公式为：
1. 从通风乾湿计的度数计算水蒸气压：
（1）湿球不结冰时
e =E’w–0.5(t-t’)P/755
（2）湿球结冰时
e =E’i –0.44(t-t’)P/755
式中，
t:乾球读数(ºC)
t’：湿球读数(ºC)
E’w：t’(ºC)的水饱和蒸气压
E’i：t’(&ord m;C)的冰饱和蒸气压
e：所求水蒸气压
P：大气压力
2. 从不通风乾湿计的度数计算水蒸气压：
（1）湿球不结冰时
e=E’ w-0.0008P(t-t’)
(2)湿球结冰时
e=E’ i-0.0007P(t-t’)
此处所用符号的意义同上。
压力单位都统一用mmHg或mb。
3．求相对湿度：
H=e/Ew×100
式中H为所求相对湿度（％），Ew为t(ºC)的饱和蒸气压（即使在0ºC以下时也不使用Ei）。
干球温度和湿球温度计算
干球温度和湿球温度计算
干球温度和湿球温度是用来测量气温的重要参数，在生活中被广泛使用。
干球温度是指温度计前端的玻璃球被烘干后的表面温度，它测量的实际是某种
物体所散发的热量。
它是气温衡量的一种重要参数，此参数反映了大气中实际温度，直接影响温度判断及其计算。
湿球温度是将温度计前端的玻璃球表面涂抹水后所测得的表面温度，它测量的
是湿气所凝结的热量。
它反映了大气的湿度，而湿度的变化也会影响气温的下降，因此，湿球温度也是气温衡量的一项重要参数。
在同一温度计上，干球温度与湿球温度的测量是密切相关的，它们的数值不会
相差太大，因此，它们常常被一起使用。
通过测量它们的温度变化，从而可以判断气温的变化，进而衡量气象条件，而气象条件又是各种工作、旅行等等活动的参考依据。
因此，温度计中的干球温度和湿球温度，可以用来进行准确的气温测量，对于
人们的各种活动有着重要的意义。
空气湿度的表示与计算
空⽓湿度的表⽰与计算衡量湿空⽓湿度的热⼒学参数主要有：湿球温度、含湿量、绝对湿度、相对湿度、露点温度等[1][2]。
1）湿球温度在理论上，湿球温度是在定压绝热条件下，空⽓与⽔直接接触达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度，也称热⼒学湿球温度。
湿球温度是湿空⽓的⼀个重要状态参数，在⼯程应⽤中常⽤湿球温度计来测量。
[2]⼲、湿球温度计图1 ⼲、湿球温度计在测量湿球温度时，为确保准确性，应保证湿球温度计周围空⽓温度不⼩于4m/s。
2）含湿量[1][2]在含有1kg⼲空⽓的湿空⽓中，所混有的⽔蒸⽓质量称为湿空⽓的含湿量。
含湿量为湿空⽓中⽔蒸⽓与⼲空⽓的质量⽐值，常⽤单位为kg/kg(a)，计算公式如下：式中，mv为湿空⽓中的⽔蒸⽓质量，kg；ma为湿空⽓中的⼲空⽓质量，kg。
含湿量也可表⽰成湿空⽓中⽔蒸⽓分压⼒与⼲空⽓分压⼒的函数关系式：含湿量公式式中，d的单位为kg/kg(a)；18.015 268/28.966 = 0.621 945；pv为湿空⽓中的⽔蒸⽓分压⼒，kPa；p为湿空⽓的总压⼒（即当地⼤⽓压⼒），kPa。
含湿量还可进⼀步表⽰如下：a. 当空⽓湿球温度tw⾼于0℃时：含湿量公式b. 当空⽓湿球温度tw低于0℃时：含湿量公式式中，tw为湿空⽓湿球温度，℃；t为⼲球温度，℃；ds为湿空⽓等焓加湿到饱和状态时含湿量（简称饱和含湿量），kg/kg(a)。
3）绝对湿度和相对湿度[1][2]每⽴⽅⽶湿空⽓中所含有的⽔蒸⽓质量，称为湿空⽓的绝对湿度；绝对湿度也就是湿空⽓中⽔蒸⽓的密度ρv。
湿空⽓的绝对湿度ρv与同温度下饱和空⽓的饱和绝对湿度ρs的⽐值，称为相对湿度φ。
计算公式如下：相对湿度也可表⽰为湿空⽓的⽔蒸⽓分压⼒与饱和湿空⽓⽔蒸⽓分压⼒的⽐值，如下：式中，pv为湿空⽓的⽔蒸⽓分压⼒，kPa；ps为饱和⽔蒸⽓分压⼒，kPa。
4）露点温度[1]湿空⽓的露点温度计算公式如下：a. 湿空⽓露点温度温度位于0~93℃：露点温度公式b. 湿空⽓露点温度低于0℃：露点温度公式式中，td为湿空⽓露点温度，℃；α=lnpv；pv为⽔蒸⽓分压⼒，kPa；C14 = 6.54；C15 = 14.526；C16 = 0.7389；C17 = 0.09486；C18 = 0.4569。
湿空气物理性质计算的算法思想
tl = 0~70℃时，tl = -35.957 - 1.8726*α + 1.1689*α2
【公式4】湿空气相对湿度φ = Pq / Pq.b * 100%；
【公式5】湿空气含湿量d = 622 * Pq / (P - Pq)；
【公式6】湿空气的焓h = 1.01 * t + 0.001 * d * (2500 + 1.84t)；
(1000 * h - 1010 * t) / (2500 + 1.84 * t)。t为变量，使用递归思想，逐步偏移t值以致d1 ≈ d2，则可以计算含湿量。具体计算思路如下：
1）初始化温度t；
2）启用while循环，循环体中执行步骤3~7；
3）根据温度t计算饱和水蒸气分压Pq.b. = f(273.15 + t)；
5 已知焓值计算湿球温度
【经验算法3】已知焓值计算湿球温度。湿空气的水蒸气饱和时，即相对湿度φ = 100%，可以在经验算法2基础上，先求出含湿量d，
再反推公式6，温度t = (1000 * h - 2500 * d) / (1010 + 1.84 * d)，即可计算湿球温度。
6 程序设计
采用C#编程语言，在已知焓值、相对湿度前提下，给出其它各参数计算的详细编码，如下：
设计中，大气压力、干球温度、湿球温度、相对湿度、露点温度、含湿量、焓值、水蒸气分压及饱和水蒸气分压等参数，有重要指导意
义。本文在大气压固定，已知任意两个参数基础上，分别建立其它参数的计算方程。
2 空气状态参数计算公式
【公式1】湿空气热力学温度T = 273.15 + t；
【公式2】湿空气饱和水蒸气分压Pq.b = f(T)
1）t = -100~0℃： ln(Pq.b) = c1 / T + c2 + c3 * T + c4 * T2 + c5 * T3 + c6 * T4 + c7 * ln(T)