第八章 湿空气的状态参数与焓湿图的应用
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《湿空气及焓湿图》课件
气压对湿空气的影响
随着湿空气压力的升高，空气的密度和温度也会相 应升高，而湿度和露点温度则会有所降低。
温度
温度
湿空气的温度是指湿空气分子热运动的剧烈程度，通常用摄氏度（℃）表示。 在焓湿图中，温度是一个重要的状态参数，用于表示湿空气的热量状态。
温差对湿度的影响
随着温度的升高，空气的湿度饱和度也会相应升高，因此相对湿度会有所降低 。
焓
焓
湿空气的焓是指湿空气所具有的能量，包括显热和潜热两部分。显热是指湿空气温度变化时所吸收或 释放的热量，而潜热是指水蒸气凝结或蒸发时所吸收或释放的热量。焓是描述湿空气能量状态的重要 参数。
焓对湿空气状态的影响
在焓湿图中，焓是一个与温度和湿度相关的状态参数。随着温度的升高，焓也会相应升高，而随着湿 度的增加，焓会有所降低。
01 02 03 04
影响因素
凝结速率受温度、湿度和压力等 影响。
云的形成
水蒸气在云中凝结，形成云滴或 冰晶，进而形成降雨。
相变过程
相变过程
描述湿空气中水蒸气在不同相态之间转化的过程。
相变类型
包括蒸发、凝结、升华和凝华等。
相变热
在相变过程中释放或吸收的热量，对气候和能量平衡有重要影响。
相变在自然界中的应用
03
湿空气的焓湿图
Chapter
焓湿图的绘制原理
基于湿空气的物理
性质
焓湿图通过将湿空气的湿度、焓 、温度等物理参数进行整合，以 图表形式展示湿空气的状态变化 。
状态点确定
在焓湿图中，每一个状态点代表 一种特定的湿度、焓和温度组合 。通过确定状态点，可以了解湿 空气在不同条件下的特性。
参数关系表达
03
干空气的密度、比热容等物理性质对温度和压力的 变化较为敏感。
一文搞懂焓湿图及应用
一文搞懂焓湿图及应用
1、定义
焓湿图：表示空气各参数之间关系的线图。
焓湿图就像一本字典，你可以根据拼音（某一参数）查字（空气其他参数）。
2、空气的部分参数
干球温度（℃）：简称温度，就是平常用温度计量的温度。
含湿量（g/kg）：湿空气中与一千克干空气同时并存的水蒸气的质量，通常的空气中都有水蒸气，所以是湿的。
湿空气可以分为干空气和水蒸气。
相对湿度：相同温度下，空气中水汽压与饱和水汽压的百分比。
一立方干空气可以“喝”10g水，现在只“喝”了5g，那相对湿度就是50%。
焓（kJ/kg）：一千克的物质含多少千焦能量。
可简单理解为广义的内能，就是空气含多少能量。
热湿比：焓的变化（△h）和含湿量的变化（△d）的比值。
热量和含湿量两者的变化值的比值。
3、等值线
等温线：线上的温度相同。
它的平行线也都是等温线。
同样的温度，空气的含湿量越大，相对湿度和焓值越大。
（非水平）
等焓线：线上的焓值相同。
它的平行线也都是等焓线。
同样的焓值，空气温度上升，含湿量在下降。
等湿度线：线上的湿度相同。
它的平行线也都是等湿度线。
同样的含湿量，空气温度越低，焓值（能量）越低。
等相对湿度线：线上的相对湿度相同。
它的平行线也都是等相对湿度线。
同样的相对湿度，空气温度越高，焓值（能量）越高。
20张图，详解了解焓湿图热湿比及应用
露点温度及湿球温度
湿球温度
焓湿图的应用
湿空气变化的过程
湿空气混合过程。
湿空气的焓湿图(I-H图)及其应用
二、湿空气的焓湿图（I-H 图）及其应用1．I-H 图的构成图10-3是在总压力p ＝100kPa 下，绘制的I-H 图。
此图纵轴表示湿空气的焓值I ，横轴表示湿空气的湿度H 。
图中共有五种线，分述如下。
（1）等焓（I ）线平衡于横轴（斜轴）的一系列线，每条直线上任何点都具有相同的焓值。
（2）等湿度（H ）线为一系列平行于纵轴的垂直线，每条线上任何一点都具有相同的湿含量。
（3）等干球温度（t ）线 即等温线将式（10-12）写成 H t t I )249088.1(01.1++= 当t 为定值，I 与H 成直线关系。
任意规定t 值，按此式计算I 与H 的对应关系，标绘在图上，即为一条等温线。
同一条直线上的每一点具有相同的温度数值。
因直线斜率（1.88t +2490）随温度t 的升高而增大，所以等温线互不平行。
（4）等相对湿度（ϕ）线由式（10-4）、式（10-6）可得：饱饱p p p H ϕϕ-=622.0 等相对湿度（ϕ）线就是用上式绘制的一组曲线。
ϕ=100%时称为饱和空气线，此时的空气被水汽所饱和。
（5）水蒸汽分压（水p ）线由式（10－4）可得 HpH p +=622.0水 它是在总压p ＝101.325kPa 时，空气中水汽分压水p 与湿度H 之间的关系曲线。
2．I-H 图的应用利用I-H 图可方便的确定湿空气的性质。
首先，须确定湿空气的状态点，然后由I-H 图中读出各项参数。
假设已知湿空气的状态点A 的位置，如图10-4所示。
p、露t 可直接读出通过A点的四条参数线的数值。
可由H值读出与其相关的参数水的数值，由I值读出与其相关的参数湿t≈绝t的数值。
通常根据下述条件之一来确定湿空气的状态点，已知条件是：（1）湿空气的温度t和湿球温度湿t，状态点的确定见图9-5（a）。
（2）湿空气的温度t和露点温度露t，状态点的确定见图9-5（b）。
（3）湿空气的温度t和相对湿度 ，状态点的确定见图9-5（c）。
湿空气及其焓湿图 ppt课件
空气调节
《空气调节》
2020年3月16日10时56分
第1章
湿空气的物理性质及其焓湿图
ppt课件
2
主要内容
1.1 空气的组成与状态
1.2 空气的状态参数
1.2.1 空气的压力类参数
1.2.2 空气的温度类参数
1.2.3 空气的湿度类参数
1.2.4 空气的能量参数
1.2.5 空气状态参数之间的关系
1.3 空气的焓湿图及其应用
3)不可压缩。因为通常的空气处理过程中，空气
的压力变化范围不大，在这个范围内，干空气
可近似看作不可压缩p。pt课件
15
空气 = 干空气 + 水蒸气
自然界的空气都是“湿空气”，
干空气实际上是一个抽象概念，在自
然界中并不存在。但是，因为在空气
处理的过程中，空气中的水蒸气含量
变化较大，而干空气的成分和数量却
绝对力压”力。=当地大气压力＋工作压力
工作压力不是空气的绝对 压力。
只有绝对压力才是空气的 状态参数。
ppt课件
绝对压力 表压力（工作压力）
当地大气压 真空度（工作压力）
绝对压力
绝对真空
26
1.2.1 空气的压力类参数
2.水蒸气分压力
是指空气中的水蒸气单独占 有空气的体积，并具有与空 气相同的温度时所具有的压
干湿球温度差的大小可 感温饱 以反映空气的潮湿程度。
ppt课件
图1－1 干湿球温度计
32
由于湿球温度实际上是湿球感温包纱布上水与空 气之间，蒸发散热与温差得热这两个相反的传热 过程达到动态平衡时的温度，而空气的流动速度 对上述两个热交换过程有极大的影响。
实验证明，当流经湿球温度计感温包纱布的空气 流速较小时，由于热湿交换不够充分，测得的湿 球温度误差较大；而在空气流速≥2.5m/s时，流 速对湿球温度的读数影响较小。因此使用湿球温 度计测量湿球温度时，要注意
《空气调节》
2020年3月16日10时56分
第1章
湿空气的物理性质及其焓湿图
ppt课件
2
主要内容
1.1 空气的组成与状态
1.2 空气的状态参数
1.2.1 空气的压力类参数
1.2.2 空气的温度类参数
1.2.3 空气的湿度类参数
1.2.4 空气的能量参数
1.2.5 空气状态参数之间的关系
1.3 空气的焓湿图及其应用
3)不可压缩。因为通常的空气处理过程中，空气
的压力变化范围不大，在这个范围内，干空气
可近似看作不可压缩p。pt课件
15
空气 = 干空气 + 水蒸气
自然界的空气都是“湿空气”，
干空气实际上是一个抽象概念，在自
然界中并不存在。但是，因为在空气
处理的过程中，空气中的水蒸气含量
变化较大，而干空气的成分和数量却
绝对力压”力。=当地大气压力＋工作压力
工作压力不是空气的绝对 压力。
只有绝对压力才是空气的 状态参数。
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绝对压力 表压力（工作压力）
当地大气压 真空度（工作压力）
绝对压力
绝对真空
26
1.2.1 空气的压力类参数
2.水蒸气分压力
是指空气中的水蒸气单独占 有空气的体积，并具有与空 气相同的温度时所具有的压
干湿球温度差的大小可 感温饱 以反映空气的潮湿程度。
ppt课件
图1－1 干湿球温度计
32
由于湿球温度实际上是湿球感温包纱布上水与空 气之间，蒸发散热与温差得热这两个相反的传热 过程达到动态平衡时的温度，而空气的流动速度 对上述两个热交换过程有极大的影响。
实验证明，当流经湿球温度计感温包纱布的空气 流速较小时，由于热湿交换不够充分，测得的湿 球温度误差较大；而在空气流速≥2.5m/s时，流 速对湿球温度的读数影响较小。因此使用湿球温 度计测量湿球温度时，要注意
空气焓湿图使用
③露点温度
是指空气中在水汽含量和气压都不变的条件下冷却到饱和时的温度，形象地说，就是空
气中的水蒸气凝结为露珠时候的温度叫露点温度(气态液态)。
5
空气焓湿图术语
2、湿度 表征空气中水汽含量的物理量
①相对湿度RH 空气中水蒸汽分压力与同温度下饱和水蒸汽分压力 之比。 ②绝对湿度 绝对湿度是单位体积的湿空气中含有的水蒸气的质量 （kg/m3）。
含湿量9.8 g/kg
已知相对湿度55%
已知温度23℃
A
露点温度13.5℃
湿球温度17℃ 焓值48KJ/kg
已知某状态点温度23℃，相对 湿度55%，查找其余状态叁数。
通过已知叁数取的交叉点A点， 根据含湿图取得其余叁数： a.露点温度13.5℃ b.湿球温度17℃ c.焓值48KJ/kg d.含湿量9.8g/kg
a.相对湿度：60% b.露点温度：17℃ c.含湿量：12g/kg
焓湿图应用案例
室外温度31℃ 露点温度23.5℃
四、焓湿图应用 相对湿度64%
范例：8月2日室外气温31℃，相对湿度64%， 如何避免室外玻璃不结露？
Ans：利用焓湿图上找到其露点温度为23.5℃， 如果要求室外玻璃面不结露，需要将室内温度 控制在23.5℃以上。
等温线
t
(℃)
等焓线
空气焓湿图术语
1、 温度
二、空气焓湿图相关参数术语
温度定义： 温度表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子 热运动的剧烈程度，常用单位℃。
①干球温度
用普通温度计测得的湿空气的正常温度。
②湿球温度
暴露于空气中而又不受太阳直接照射的湿球温度表上所读取的数值。
定压绝热条件下，空气与水直接接触达到稳定热平衡时的空气绝热饱和温度。
通风与空气调节工程-8 湿空气焓湿图及应用 ppt课件
8.1 湿空气的物理性质
利下用：相对湿度的定d义式0.〔682-B 82〕P q可P .qb得.b到k含g/湿k量ga的〔()d另8-1一2表c〕达式如
另外，对于湿空气 d0.622Pq kg/kga(d)
对于饱和空气
db
0.6
2 2BP q.P bq
〔8-13a〕
kg/kga()d
BPq. b
g/kg(•da〔) 8-13b〕
8.1 湿空气的物理性质
8.1.2.2 温度
温度是分子动能的宏观结果，是表示湿空气冷热程度的物
理量。湿空气中的干空气和水蒸气总是均匀混合的，故湿空气
温度与干空气温度均相等。目前国际上常用的有绝对温标〔又
t 称开氏温标〕，符号为 T，单位为K；摄氏温标，符号为 ， t 单位为℃；有的国家也采有华氏温标，符号为 ，单位为℉。
8.1 湿空气的物理性质
8.1.2 湿空气物理性质
湿空气的物理性质除和它的组成成分温度、相对湿度、 含湿量及焓等参数来度量和描画。这些参数称为湿空气的形状 参数。 所谓理想气体，就是假设气体分子是一些有弹性的、不占有空 间的质点，分子相互之间没有作用力。通风空调工程中所涉及 湿空气的压力和温度都可以看作属于这个范畴。由于在热力学 中，常温常压下的干空气可视为理想气体；同时，湿空气中水 蒸气含量普通很少，只需几克到几十克，在通风空调中运用的 湿空气，其中水蒸气的质量份额最大不超越5%，而且湿空气 中的水蒸气大多处于过热形状，水蒸气的分压力很小，比容很 大。
下篇 空气调理
单元8 湿空气焓湿图及 运用
【知识点】湿空气的物理性质；湿空气焓湿 图的运用方法及空气参数空气焓湿图确定 方法；热湿比的概念及运用；两种不同形 状空气混合点确实定方法〔几何法和公式 法〕。
湿空气焓湿图及应用
GA hA GB hB Gc hC 能量平衡：
GAd A GB dB Gc dC 湿量平衡：
联解上面的方程式可得：
hB hC GA GB hC hA
d B dC GA GB dC d A
综合以上两式可得 GA hB hC d B d C GB hC hA dC d A hB hC h hA C 即可以推出 d B dC dC d A
压缩机 注：单向阀具有单
向导通、反向 空调器室外机组 截止的作用
冷暖空调的制热原理
过热蒸气经过四通阀的换向作用 制热工作时，压缩机将制冷剂 液体制冷剂在蒸发器中吸热蒸发， 蒸气在冷凝器中放热冷凝，由风 冷凝后的制冷剂经单向阀、干燥 蒸发后的气体经四通阀返回到压 直接进入室内，原蒸发器变为冷 压缩成过热蒸气 扇将冷凝器周围的热气吹向室内 其周围的冷空气由风扇吹出 过滤器、毛细管到达室外蒸发器 缩机中，如此往复维持制热循环 凝器 4
1.2 焓湿图的应用
一、 湿空气焓湿图（psychrometric chart) (
hd
焓-含湿量图上有下述图线
①等含湿量线（isohume ）为一组垂直线。 ②等焓线（isoenthalpy）一组与垂直线成135°的直线。 ③等温线（isotherm ）当温度为定值时，焓h和含湿量 d之间保存线性关系，故定温线为一组直线，但不同温度 的定温线其斜率不同。 ④等相对湿度线。一组曲线 ⑤含湿量与水蒸气分压力的换算关系线，即pv＝f(d)线。 该线给出了pv与d的对应数值。
吸收式制冷
特定空间冷热负荷及送风量确定与计算 空气的处理方法与装置的选择 空调系统形式的确定与设计 气流组织设计与风口选择 空调水系统
空调冷热源
《湿空气及焓湿图》课件
湿空气及焓湿图PPT课件
本次课件将深入浅出地解释湿空气和焓湿图的相关内容，展示其广泛的应用 和不可替代的价值。
什么是湿空气？
水蒸气是什么？
水蒸气是一种气体状态的水分子聚集体，是空气中 的重要组分之一。
湿度是什么？
湿度是空气中水蒸气的含量。湿度越高，相对含水 量就越大。
为什么关注湿空气？
湿气会影响我们的生活和工作，了解湿空气对空调、 食品加工、能源开发等领域的作用非常重要。
在食品加工生产中的应用
焓湿图可帮助分析热风烤箱的干燥性能、选择 最合适的干燥工艺条件、预测干燥时间和热风 温度、评估烘干质量。
在环境测试中的应用
根据焓湿图，可预测室内外空气湿度与温度变 化，评估空气干燥设备的性能及研究串流处理 空气的节能效果等。
在能源开发中的应用
通过焓湿图，可分析水汽流变情况，建立矿井 湿空气动态模型，用于预测和监测水汽运移和 沉积形势，评估利用湿空气能源开发水力及其 他新能源的可行性及其持久性。
饱和水蒸气压和相对湿度的关系
1
饱和水蒸气压是什么？
代表水在某一温度下达到气液平衡时，水蒸气对应于该温度下的压强。
2
相对湿度是什么？
在一定温度下，空气所含的水蒸气量与同一温度下所能容纳的最大水蒸气量之比。 相对湿度越高，空气中所含水分越多。
3
饱和线和湿度线
饱和线和相对湿度线交点形成了“露点线”，“干湿球温度差”和“湿度”决定了该点 在图中的位置。
焓湿图中的温湿度操作方法
在调节空调、烘烤、出炉等过程中，使用焓湿图读 点法、横向读线法和纵向读线法等不同方法，根据 图中曲线、线段、点的位置，以求达到想要的温湿 度效果。
为准确测量和维护理想的湿度和温度，建议使用高 质量的温湿度计，如常规的干湿球温度测量计、电 子式的光学测量计或其他高端传感器。
本次课件将深入浅出地解释湿空气和焓湿图的相关内容，展示其广泛的应用 和不可替代的价值。
什么是湿空气？
水蒸气是什么？
水蒸气是一种气体状态的水分子聚集体，是空气中 的重要组分之一。
湿度是什么？
湿度是空气中水蒸气的含量。湿度越高，相对含水 量就越大。
为什么关注湿空气？
湿气会影响我们的生活和工作，了解湿空气对空调、 食品加工、能源开发等领域的作用非常重要。
在食品加工生产中的应用
焓湿图可帮助分析热风烤箱的干燥性能、选择 最合适的干燥工艺条件、预测干燥时间和热风 温度、评估烘干质量。
在环境测试中的应用
根据焓湿图，可预测室内外空气湿度与温度变 化，评估空气干燥设备的性能及研究串流处理 空气的节能效果等。
在能源开发中的应用
通过焓湿图，可分析水汽流变情况，建立矿井 湿空气动态模型，用于预测和监测水汽运移和 沉积形势，评估利用湿空气能源开发水力及其 他新能源的可行性及其持久性。
饱和水蒸气压和相对湿度的关系
1
饱和水蒸气压是什么？
代表水在某一温度下达到气液平衡时，水蒸气对应于该温度下的压强。
2
相对湿度是什么？
在一定温度下，空气所含的水蒸气量与同一温度下所能容纳的最大水蒸气量之比。 相对湿度越高，空气中所含水分越多。
3
饱和线和湿度线
饱和线和相对湿度线交点形成了“露点线”，“干湿球温度差”和“湿度”决定了该点 在图中的位置。
焓湿图中的温湿度操作方法
在调节空调、烘烤、出炉等过程中，使用焓湿图读 点法、横向读线法和纵向读线法等不同方法，根据 图中曲线、线段、点的位置，以求达到想要的温湿 度效果。
为准确测量和维护理想的湿度和温度，建议使用高 质量的温湿度计，如常规的干湿球温度测量计、电 子式的光学测量计或其他高端传感器。
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0.2095 0.7809
0.0093
0 .0 0 0 3 1 .0 0 0
组成气体的 部分分子量
6.704 21.878
0.371
0 .0 1 3 2 8 .9 6 6
a
6
大气压力 -------地球单位表面上所受的大气的压力。
大气压力与海拔高 度的关系。
标准大气压
--------1954年第十 届国际计量大会决议 声明，规定标准大气 压值101.325kPa 。
第八章 湿空气
a
1
本章内容
8.1 湿空气的性质 8.2 湿空气的焓湿图 8.3 湿空气的基本热力过程
a
2
8.1 湿空气的性质
组成：
湿空气
干空气 水蒸气
a
3
一、 湿空气的成分及压力
湿空气：含有水蒸气的空气。
干空气：完全不含水蒸气的空气。
在干燥、空气调节以及精密仪表和电绝缘的防潮 等对空气中的水蒸气特殊敏感的领域，则必须考虑 空气中水蒸气的影响。
R g ,a T
0.622 ps 0 .6 2 2 p v
pps
p
kg水蒸气/kg干空气 kg/kgDA
讨论： a）当p一定时， d pv
b) p、 一定，t ps d 升温吸湿原理
a
15
六、饱和度
622 pv
D d B pv B ps
ds 622 ps
B pv
B ps
饱和度D略小于相对湿度 ，即D≤ ，如 ppv pps ，则 D 。
d —含湿量，单位为 g/kg(a)
h v —1kg水蒸气的焓，单位为kJ/kg(v)
a
18
工程上取0℃的干空气和0℃的饱和水 的焓值为0，则空气的焓为：
ha cp,at 1.01t 式中cp,a 1.01kJ /(kg K ) — 干空气的比定压热容； t —空气的温度 hv r cp.vt 25011.84t r 2501kJ / kg水 — 0℃时水的汽化潜热 cp.q 1.85kJ /(kg K ) — 水蒸气的比定压热容 湿空气的焓值为h 1.01t 0.001d (25011.85t)
pp p
a
v
Bp p
a
v
a
7
二、 未饱和湿空气与饱和湿空气
湿空气中的水蒸气未饱和，处于过 未饱和湿空气： 热状态，湿空气还能吸收水份。
pv ps(t)
饱和湿空气： 湿空气中的水蒸气已饱和，不能再
吸收水份。 pv ps(t)
a
8
从未饱和到饱和的途径
1、 T 加水蒸气 pv
2、 pv ，
3、 pv 不变，T
a
16
七、 湿空气比体积与密度
湿空气的比体积:1kg干空气和0.001dkg水蒸气所占据的体
积。
v
V ma
va
paV maRaT
pvV mvRvT
pV (maRa mvRv )T
V
maRa
mv Rv
T
p
v
V ma
Ra
0.001d
Rv Ra
T p
RaT p
1 0.001606d
10.00d1
三、绝热加湿过程
向空气中喷水，汽化潜热 来自空气本身，t
h 2 h 1 d 2 d 1 h w h 1
d at
蒸发冷却过程
0
43
四、绝热减湿过程
d1
d2
h1
h2
t1
固体吸
d2-d1 h水t2
h
湿剂
h1 h2 h h1h2 0
d d1d2
a
1 2 1
d 44
五、等温加湿过程
d1
d2
h1
h2
t1
蒸气
d2-d1 hVt2
h
d h d dvh hv251 0 .81 tv 5
当水蒸气温度1为00℃
25011.85tv 2690
与等温线近似平行
a
h2 h1
1
2
1
d 45
六、绝热混合过程
d1
质量平衡
ma1
md3a3
ma1ma2ma3 m a1d1m a2d2m a3d3
d2 ma2 能量平衡 m a1h1m a2h2m a3h3
又称角系数：表示了湿空气a 变化过程方向与特征 34
焓湿图的结构
8、热湿比 h
已知初态1 ε=4000
过程斜率已知
可确定终态
h
2
1
t
100%
p
4000
v
ε
a
d35
h-d图四个区域的特征
a
36
h-d图中不同象限内湿空气状态变化过程的特征
象限
状态参数变化趋势
热湿比 id t
Ⅰ
ε>0 ＋ ＋ ±
过程特征
va
17
八、湿空气的焓
湿空气的焓等于干空气的焓与水蒸气的焓之和。 湿空气的比焓是以1kg干空气为基准，也就是
（1+0.001d）kg湿空气的焓，用h表示。
hha0.00d1 vh kJ/kg(a)
h—含有1kg干空气的空气的焓，单位为kJ/kg(a)
h a —1kg干空气的焓，单位为 kJ/kg(a)
的绝对湿度 达到最大值
不常用
s
ps R vT
a
13
2、相对湿度
—湿空气中水蒸气含量与同温度下最大可能含量之比。
（1）
pv ps
（2） 0 1
v s
pv ps
v
1 vv
pv RgvT
s
1 vs
ps RgsT
=0 干空气
吸湿
0 < < 1 未饱和湿空气 能力
=1 饱和湿空气
下降
注：当t > ts（p），如在1atm时，t > 100 ℃时，
湿空气中水蒸气的分压力很低，可视水蒸气为理
想气体。一般情况下，湿空气可以看作理想混合气 体。
a
4
物理模型：
干空气：理想气体 水蒸气：近视作为理想气体
PVmRT 干空气
a
aa
PvVmvRvT 水蒸气
a
5
成分
O2
N2
Ar
CO2
干空气的组成表
分子量 32.000 28.016 39.944
44.01
容积成分 （摩尔成分）
由于水蒸汽的最大压力（饱和压力）ps > p，故
pv,max pps
pv pv
此时
a
pv,max p
14
五、含湿量（比湿度）
——1 kg干空气中所含水蒸气的质量
p vV
d
mv ma
d vV aV
v a
R g ,v T p aV
0 .6 2 2 p v 0.622 pv
pa
p pv
a
19
九、绝热饱和温度与湿球温度
1、绝热饱和温度（热力学湿球温度）
理论上
绝热饱和温度是在定 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。
模型特点： 1 定压，绝热 2 接触时间无限长
a
20
P
t1, d1
h1,φ1 t2
P
t2, d2
h2，
φ2
质量平衡 能量平衡
湿球温度的概念在空气a调节中
干湿球温度计
至关重要 23
当湿空气未饱和时，其相对湿度愈小，湿球温
度计上纱布中水分蒸发愈快，需要的汽化潜热愈 多，湿球温度愈低，干、湿球温度差就愈大；反 之，湿空气的相对湿度越大，干、湿球温度之差 就愈小；当湿空气的相对湿度等于1时，湿空气 为饱和湿空气，干球温度与湿球温度相等。
此时等φ线就是等d 线，所以各等φ线与t = 99.63℃的等温线 相交后，向上折与等d 线重合。
a
30
焓湿图的结构
5、p v 线 h
d
h
d 0.622 pv pb pv
0 .6 2 2 p v
pb
a
t
100%
pv
d d31
焓湿图的结构
6、露点td
h
pv下的饱和
h
湿空气 1
td
a
t
一、单纯加热或冷却过程
d不变 h
1
2
q 加热 h 1 放热 h 1
2 qh2h1
2’qh1h2'
a
2 2
1
1
2'
2’ 1
d 41
二、冷却去湿过程
d1 h1
d2 h2
q d1-d2 h水
h
q h 1 h 4 d 1 d 2 h w h 1 h 2
1 2
2
1 2'
1
a
d 42
增焓、增湿
Ⅱ
ε<0 ＋ － ＋ 增焓，减湿，升温
Ⅲ
ε>0 － － ±
减焓，减湿
Ⅳ
ε<0 － ＋ － 减焓，增湿，降温
a
37
注意：
不同的B有不同的h-d图
a
38
h-d图应用:
根据两个独立参数在焓湿图确定空气的状态点，并查出其
它参数。
例1 已知湿空气参数
p 1 0 .1 M P a ,t1 2 0 o C ,1 6 5 %
100%
pv
d d32
焓湿图的结构
7、湿球温度tw h
绝热饱和温度
h
t h1 hw
tw td
a
t
100%
0.0093
0 .0 0 0 3 1 .0 0 0
组成气体的 部分分子量
6.704 21.878
0.371
0 .0 1 3 2 8 .9 6 6
a
6
大气压力 -------地球单位表面上所受的大气的压力。
大气压力与海拔高 度的关系。
标准大气压
--------1954年第十 届国际计量大会决议 声明，规定标准大气 压值101.325kPa 。
第八章 湿空气
a
1
本章内容
8.1 湿空气的性质 8.2 湿空气的焓湿图 8.3 湿空气的基本热力过程
a
2
8.1 湿空气的性质
组成：
湿空气
干空气 水蒸气
a
3
一、 湿空气的成分及压力
湿空气：含有水蒸气的空气。
干空气：完全不含水蒸气的空气。
在干燥、空气调节以及精密仪表和电绝缘的防潮 等对空气中的水蒸气特殊敏感的领域，则必须考虑 空气中水蒸气的影响。
R g ,a T
0.622 ps 0 .6 2 2 p v
pps
p
kg水蒸气/kg干空气 kg/kgDA
讨论： a）当p一定时， d pv
b) p、 一定，t ps d 升温吸湿原理
a
15
六、饱和度
622 pv
D d B pv B ps
ds 622 ps
B pv
B ps
饱和度D略小于相对湿度 ，即D≤ ，如 ppv pps ，则 D 。
d —含湿量，单位为 g/kg(a)
h v —1kg水蒸气的焓，单位为kJ/kg(v)
a
18
工程上取0℃的干空气和0℃的饱和水 的焓值为0，则空气的焓为：
ha cp,at 1.01t 式中cp,a 1.01kJ /(kg K ) — 干空气的比定压热容； t —空气的温度 hv r cp.vt 25011.84t r 2501kJ / kg水 — 0℃时水的汽化潜热 cp.q 1.85kJ /(kg K ) — 水蒸气的比定压热容 湿空气的焓值为h 1.01t 0.001d (25011.85t)
pp p
a
v
Bp p
a
v
a
7
二、 未饱和湿空气与饱和湿空气
湿空气中的水蒸气未饱和，处于过 未饱和湿空气： 热状态，湿空气还能吸收水份。
pv ps(t)
饱和湿空气： 湿空气中的水蒸气已饱和，不能再
吸收水份。 pv ps(t)
a
8
从未饱和到饱和的途径
1、 T 加水蒸气 pv
2、 pv ，
3、 pv 不变，T
a
16
七、 湿空气比体积与密度
湿空气的比体积:1kg干空气和0.001dkg水蒸气所占据的体
积。
v
V ma
va
paV maRaT
pvV mvRvT
pV (maRa mvRv )T
V
maRa
mv Rv
T
p
v
V ma
Ra
0.001d
Rv Ra
T p
RaT p
1 0.001606d
10.00d1
三、绝热加湿过程
向空气中喷水，汽化潜热 来自空气本身，t
h 2 h 1 d 2 d 1 h w h 1
d at
蒸发冷却过程
0
43
四、绝热减湿过程
d1
d2
h1
h2
t1
固体吸
d2-d1 h水t2
h
湿剂
h1 h2 h h1h2 0
d d1d2
a
1 2 1
d 44
五、等温加湿过程
d1
d2
h1
h2
t1
蒸气
d2-d1 hVt2
h
d h d dvh hv251 0 .81 tv 5
当水蒸气温度1为00℃
25011.85tv 2690
与等温线近似平行
a
h2 h1
1
2
1
d 45
六、绝热混合过程
d1
质量平衡
ma1
md3a3
ma1ma2ma3 m a1d1m a2d2m a3d3
d2 ma2 能量平衡 m a1h1m a2h2m a3h3
又称角系数：表示了湿空气a 变化过程方向与特征 34
焓湿图的结构
8、热湿比 h
已知初态1 ε=4000
过程斜率已知
可确定终态
h
2
1
t
100%
p
4000
v
ε
a
d35
h-d图四个区域的特征
a
36
h-d图中不同象限内湿空气状态变化过程的特征
象限
状态参数变化趋势
热湿比 id t
Ⅰ
ε>0 ＋ ＋ ±
过程特征
va
17
八、湿空气的焓
湿空气的焓等于干空气的焓与水蒸气的焓之和。 湿空气的比焓是以1kg干空气为基准，也就是
（1+0.001d）kg湿空气的焓，用h表示。
hha0.00d1 vh kJ/kg(a)
h—含有1kg干空气的空气的焓，单位为kJ/kg(a)
h a —1kg干空气的焓，单位为 kJ/kg(a)
的绝对湿度 达到最大值
不常用
s
ps R vT
a
13
2、相对湿度
—湿空气中水蒸气含量与同温度下最大可能含量之比。
（1）
pv ps
（2） 0 1
v s
pv ps
v
1 vv
pv RgvT
s
1 vs
ps RgsT
=0 干空气
吸湿
0 < < 1 未饱和湿空气 能力
=1 饱和湿空气
下降
注：当t > ts（p），如在1atm时，t > 100 ℃时，
湿空气中水蒸气的分压力很低，可视水蒸气为理
想气体。一般情况下，湿空气可以看作理想混合气 体。
a
4
物理模型：
干空气：理想气体 水蒸气：近视作为理想气体
PVmRT 干空气
a
aa
PvVmvRvT 水蒸气
a
5
成分
O2
N2
Ar
CO2
干空气的组成表
分子量 32.000 28.016 39.944
44.01
容积成分 （摩尔成分）
由于水蒸汽的最大压力（饱和压力）ps > p，故
pv,max pps
pv pv
此时
a
pv,max p
14
五、含湿量（比湿度）
——1 kg干空气中所含水蒸气的质量
p vV
d
mv ma
d vV aV
v a
R g ,v T p aV
0 .6 2 2 p v 0.622 pv
pa
p pv
a
19
九、绝热饱和温度与湿球温度
1、绝热饱和温度（热力学湿球温度）
理论上
绝热饱和温度是在定 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。
模型特点： 1 定压，绝热 2 接触时间无限长
a
20
P
t1, d1
h1,φ1 t2
P
t2, d2
h2，
φ2
质量平衡 能量平衡
湿球温度的概念在空气a调节中
干湿球温度计
至关重要 23
当湿空气未饱和时，其相对湿度愈小，湿球温
度计上纱布中水分蒸发愈快，需要的汽化潜热愈 多，湿球温度愈低，干、湿球温度差就愈大；反 之，湿空气的相对湿度越大，干、湿球温度之差 就愈小；当湿空气的相对湿度等于1时，湿空气 为饱和湿空气，干球温度与湿球温度相等。
此时等φ线就是等d 线，所以各等φ线与t = 99.63℃的等温线 相交后，向上折与等d 线重合。
a
30
焓湿图的结构
5、p v 线 h
d
h
d 0.622 pv pb pv
0 .6 2 2 p v
pb
a
t
100%
pv
d d31
焓湿图的结构
6、露点td
h
pv下的饱和
h
湿空气 1
td
a
t
一、单纯加热或冷却过程
d不变 h
1
2
q 加热 h 1 放热 h 1
2 qh2h1
2’qh1h2'
a
2 2
1
1
2'
2’ 1
d 41
二、冷却去湿过程
d1 h1
d2 h2
q d1-d2 h水
h
q h 1 h 4 d 1 d 2 h w h 1 h 2
1 2
2
1 2'
1
a
d 42
增焓、增湿
Ⅱ
ε<0 ＋ － ＋ 增焓，减湿，升温
Ⅲ
ε>0 － － ±
减焓，减湿
Ⅳ
ε<0 － ＋ － 减焓，增湿，降温
a
37
注意：
不同的B有不同的h-d图
a
38
h-d图应用:
根据两个独立参数在焓湿图确定空气的状态点，并查出其
它参数。
例1 已知湿空气参数
p 1 0 .1 M P a ,t1 2 0 o C ,1 6 5 %
100%
pv
d d32
焓湿图的结构
7、湿球温度tw h
绝热饱和温度
h
t h1 hw
tw td
a
t
100%