б) по I−х диаграмме (рис.П.Б). Для нахождения относительной влажности на диаграмме следует найти точку пересечения изотерм tс и tм′. Затем путем интерполяции между линиями φ = const определяется относительная влажность в %. Кроме того, по I−х диаграмме влажного воздуха в соответствии с найденным положением точки изотерм tс и tм′, определяются: влагосодержание, теплосодержание, температура точки росы и парциальное давление водяного пара во влажном воздухе.
· Абсолютная влажность воздуха ρп определяется по уравнению состояния:
, кг/м3 (54)
здесь и далее φ – относительная влажность в долях единицы;
Rп – характеристическая газовая постоянная водяного пара равная 462 Дж/(кг·град);
рн − давление насыщения водяного пара при температуре сухого термометра, Па;
Влагосодержание воздуха определяется по формуле (41).
Теплосодержание (энтальпия) влажного воздуха находится по формуле (42).
Парциальное давление пара во влажном воздухе по формуле:
, Па (55)
Результаты расчетов по формулам и найденные по I−х диаграмме влажного воздуха должны быть продублированы в форме сводной таблицы (табл.6).
Построить процессы подогрева и увлажнения на I-x диаграмме (ПРИЛОЖЕНИЕ Б)
Таблица 8 - Результаты расчета.
| № п/п | Расчетная величина | Обозна- чение | Единицы измерен. | Номера опытов | |||||||||||
| по расчету | по I – х диаграмме | ||||||||||||||
| Истинное значение мокрого термометра | tм’ | °С | |||||||||||||
| Относительная влажность | φ | % | |||||||||||||
| Влагосодержание | х | кг/кг сух.воз. | |||||||||||||
| Абсолютная влажность | ρп | кг/м3 | – | – | – | – | – | – | |||||||
| Теплосодержание (энтальпия) | I | кДж/кг | |||||||||||||
| Парциальное давление пара | рп | Па | |||||||||||||
| Парциальное давление насыщения | рн | Па | |||||||||||||
| Температура точки росы | tтр | °С | – | – | – | – | – | – |
Рисунок 9 Процесс подогрева и увлажнения воздуха.
4.5 Контрольные вопросы
1.Какой технологический процесс называется испарением?
2.Дать определение относительной влажности воздуха j, влагосодержанию х, теплосодержанию J.
3. Что означают такие состояния, как насыщенный и ненасыщенный влажный воздух?
4. Что означает термин «пересыщенный» влажный воздух?
5. Как формулируется и записывается закон парциальных давлений для влажного воздуха?
6. Что называется абсолютной, относительной влажностью и влагосодержанием влажного воздуха?
7. Как выражается и из чего складывается теплосодержание (энтальпия) влажного воздуха?
8. Как устроена диаграмма I-d влажного воздуха и, каким образом определяются параметры влажного воздуха с помощью диаграммы по показаниям сухого и мокрого термометров?
9. Покажите на диаграмме и поясните процессы «сухого» нагрева и охлаждения влажного воздуха.
10. Покажите на диаграмме и поясните процесс адиабатного насыщения влажного воздуха.
11. Дайте определение понятию точки росы. Как определяется температура точки росы на диаграмме?
Таблица 9 - Изменение параметров воздуха в камере
| Время | Окружающий воздух (•)А | После калорифера (•)В | Отработанный (•)С | |||||||||||||
t 
| tом | jо | х
| J0 | t1 | t1м | j1 | х1 | tp | J1 | t2 | t2м | х2 | х2нас | J2 | |
| t, с | ||||||||||||||||
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.Методические указания «Виртуальная лаборатория по технической термодинамике и теплопередаче /Кузнецов Б.Ф., Тарантова Г.Д. –Тверь: 2003, -65с.
2. Теплотехника: Учеб. Для вузов/ В.Н.Луканин, М.Г.Шатров, Г.М.Камфер и др.; Под ред.В.Н.Луканина. –М.: Высш.шк 1999., -671 с.: ил.
3. Техническая термодинамика. Учеб.пособие для ВТУЗов /В.А.Кудинов, Э.М.Карташов. – 3-е изд.,испр. –М.: Высш.школа., 2003.-261с.
4. Теплотехника /Под ред. В.И. Крутова. – М.: Машиностроение, 1986. – 432 с.
5. Техническая термодинамика и теплотехника /Под.ред.А.А.Захаровой. -2-е изд., испр. –М.: Издательский центр «Академия», 2008. -272с.
6. Теплотехника /Под ред. А.П. Баскакова. –М.: Энергоатомиздат, 1991. –222 с.
7. Рабинович, О.М. Сборник задач по технической термодинамике. – М.: Ма-шиностроение, 1973. – 342 с.
8.Теплообменные аппараты и приборы в легкой промышленности: Учеб.пособие для студ.учеб.заведений /Б.П.Кондауров, Л.Т.Бахшиева, В.С.Салтыкова и др.; Под ред.проф. А.А.Захаровой. – М.: Издательский центр «Академия». 2003. – 192 с.
9.Краткий справочник физико-химических величин / Под ред. А.А. Равделя и А.М. Пономаревой. –Л.: Химия, 1983. –280с.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Теплопроводность материалов при 20 0С
| Материал | l, Вт/м ·К |
| выросток асбозурит кожа для верха обуви хромового дубления кожа подкладочная кожа подошвенная толстая резина медь СК мягкая кирза кожа лакированная меховая овчина искусственный мех войлок шерстяной замша байка п/ш сукно драп совелит плащевая ткань подкладка синтепон ватин шелк шлаковата стекловолокно минеральная вата фанера клееная жесть сталь стекло сосна термоэластопласт кожа стелечная войлок (нетканое полотно) резина пористая картон полиуретан кожволон кирпичная кладка асбест | 0,1 0,162 0,10 0,16 0,28 0,04 0,14 0,07 0,14 0,04 0,04 0,04 0,04 0,03 0,04 0,04 0,098 0,03 0,03 0,04 0,05 0,05 0,06 0,05 0,04 0,15 0,74 0,14-0,7 0,2 0,09 0,15 0,20 0,12 0,25 0,2 0,7-0.8 0,1-0,25 |
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
I-х диаграмма влажного воздуха
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Физические свойства воздуха
| t, 0С | r, кг/м3 | Сpm, кДж кг·К | l·102, Вт м·К | m ·106, Па·с | n ·106, м2/с | Pr |
| -10 | 1,342 1,293 1,247 1,205 1,165 1,128 1,093 1,060 1,029 1,000 0,972 0,946 0,898 0,854 0,815 0,779 0,749 0,674 0,615 | 1,009 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,009 1,009 1,009 1,009 1,009 1,013 1,017 1,022 1,026 1,038 1,047 | 2,36 2,44 2,51 2,59 2,67 2,75 2,82 2,90 2,96 3,05 3,13 3,20 3,33 3,48 3,64 3,78 3,93 4,27 4,61 | 16,7 17,2 17,6 18,1 18,6 19,1 19,6 20,1 20,6 21,1 21,5 21,9 22,8 23,7 24,5 25,3 26,0 27,4 29,7 | 12,43 13,28 14,16 15,06 16,00 16,96 17,95 18,97 20,02 21,09 22,10 23,13 25,45 27,80 30,09 32,49 34,85 40,61 48,33 | 0,712 0,707 0,705 0,703 0,701 0,699 0,698 0,696 0,694 0,692 0,690 0,688 0,686 0,684 0,682 0,681 0,680 0,677 0,674 |