I d diagrama del proceso de mezcla de aire. Condiciones del aire y procesos en "i, d" - diagrama de aire húmedo. Propiedades básicas del aire húmedo.
Propiedades básicas aire húmedo puede determinarse con suficiente precisión para cálculos técnicos en ayuda i-x- diagramas desarrollados por L.K. Ramzín (1918). Diagrama i-x(Fig. 1, 2) fue construido para una presión constante p = 745 mm Hg. Arte. (alrededor de 99 kN / m 2), que, según datos estadísticos a largo plazo, se acepta como el promedio anual para las regiones centrales de la antigua URSS.
En el eje de ordenadas se representan las entalpías i a una determinada escala y en el eje de abscisas inclinado el contenido de humedad x. El ángulo entre los ejes de coordenadas es de 135°, pero para facilitar su uso, los valores de contenido de humedad x se proyectan en un eje auxiliar perpendicular al eje y.
El diagrama tiene líneas:
- contenido de humedad constante (x = const) - líneas rectas verticales paralelas al eje y;
- entalpía constante (i = const) - líneas rectas paralelas al eje x, es decir dirigido en un ángulo de 135° al eje y;
- temperaturas constantes, o isotermas (t = const);
- humedad relativa constante (c = const);
- · presiones parciales de vapor de agua (p) en aire húmedo, cuyos valores se representan en una escala en el eje derecho del diagrama.
Arroz. una. Diagrama de aire húmedo yo - x (a)
Las líneas de temperaturas constantes, o isotermas, se dan a una temperatura dada t = const por dos valores arbitrarios x 1 y x 2. Luego calcule el valor de i correspondiente a cada valor de x. Los puntos obtenidos (x 1, i 1) y (x 2, i 2) se trazan en el diagrama y se dibuja una línea recta a través de ellos, que es la isoterma t = const.
Las líneas de humedad relativa constante expresan la relación entre x y p en q = const. Tomando en q \u003d constante varias temperaturas arbitrarias t 1, t 2, t 3 para cada una de ellas, los valores correspondientes de p se encuentran en las tablas de vapor de agua y se calcula el valor x correspondiente. . Puntos con coordenadas conocidas (t 1, x 1), (t 2, x 2), (t 3, x 3), etc. conectamos la curva, que es la recta q = const.
Arroz. 2.
A temperaturas t > 99,4 °C, el valor de q no depende de la temperatura (porque en este caso p = 745 mm Hg, para lo cual se construyó el diagrama) y es prácticamente un valor constante. Por lo tanto, las líneas q = const a 99,4 °C tienen una ruptura pronunciada y van casi verticalmente hacia arriba.
La línea q = 100% corresponde a la saturación del aire con vapor de agua a una temperatura dada. Por encima de esta línea se encuentra el área de trabajo del diagrama, correspondiente al aire húmedo no saturado utilizado como agente secante.
Las líneas de presión parcial dibujadas en la parte inferior del diagrama le permiten determinar la presión parcial si conoce la posición del punto en el diagrama correspondiente al estado del aire.
De acuerdo con el diagrama i-x, para dos parámetros conocidos de aire húmedo, puede encontrar un punto que caracterice el estado del aire y determinar todos sus otros parámetros.
Teniendo en cuenta cuál es el objeto principal del proceso de ventilación, en el campo de la ventilación a menudo es necesario determinar ciertos parámetros del aire. Para evitar numerosos cálculos, generalmente están determinados por un diagrama especial, que se denomina Id del diagrama. Le permite determinar rápidamente todos los parámetros del aire a partir de dos conocidos. El uso de un diagrama le permite evitar los cálculos de fórmulas y mostrar visualmente el proceso de ventilación. En la página siguiente se muestra un Id. de gráfico de ejemplo. El análogo de la tabla de Id en el oeste es Diagrama de Mollier o carta psicrométrica.
El diseño del diagrama, en principio, puede ser algo diferente. Típico esquema general El diagrama de identificación se muestra a continuación en la Figura 3.1. El diagrama es un campo de trabajo en el sistema de coordenadas oblicuas Id, en el que se trazan varias cuadrículas de coordenadas y escalas auxiliares a lo largo del perímetro del diagrama. La escala del contenido de humedad generalmente se encuentra en el borde inferior del diagrama, siendo las líneas de contenido de humedad constante líneas rectas verticales. Las líneas de constantes son líneas rectas paralelas, generalmente formando un ángulo de 135° con las líneas verticales de contenido de humedad (en principio, los ángulos entre las líneas de entalpía y contenido de humedad pueden ser diferentes). El sistema de coordenadas oblicuas se elige para aumentar el área de trabajo del diagrama. En tal sistema de coordenadas, las líneas de temperatura constante son líneas rectas que corren con una ligera inclinación hacia la horizontal y se abren ligeramente en abanico.
El campo de trabajo del diagrama está limitado por líneas curvas de igual humedad relativa del 0% y 100%, entre las cuales se trazan líneas de otros valores de igual humedad relativa con un paso del 10%.
La escala de temperatura generalmente se encuentra en el borde izquierdo del campo de trabajo del gráfico. Los valores de las entalpías del aire generalmente se representan bajo la curva F = 100. Los valores de las presiones parciales a veces se aplican a lo largo del borde superior del campo de trabajo, a veces a lo largo del borde inferior bajo la escala de contenido de humedad, a veces a lo largo del borde derecho. En este último caso, se construye adicionalmente en el diagrama una curva auxiliar de presiones parciales.
Determinación de parámetros de aire húmedo en el diagrama Id.
El punto en el diagrama refleja un cierto estado del aire y la línea, el proceso de cambio de estado. La definición de los parámetros del aire, que tiene un estado determinado, mostrado por el punto A, se muestra en la Figura 3.1.hd diagrama de aire húmedo (Fig. 14.1), propuesto en 1918 ᴦ.
Figura 14.1. diagrama hd de aire humedo
L. K. Ramzin, se usa ampliamente para resolver problemas prácticos en aquellas áreas donde el aire húmedo sirve como medio de trabajo. En el eje de ordenadas, se representa la entalpía h, kJ/kg de aire húmedo, y en el eje de abscisas, el contenido de humedad d, g/kg d.v. Por conveniencia (reducción del área del diagrama), el eje de abscisas está dirigido en un ángulo de 135° con respecto al eje de ordenadas. En este diagrama, en lugar del eje de abscisas inclinado, se dibuja una línea horizontal, en la que se trazan los valores reales de d. En el diagrama hd, las líneas h=const son líneas ciclónicas y las líneas d=const son lineas rectas verticales.
De la ecuación
se sigue que en las coordenadas hd las isotermas se muestran como líneas rectas. Al mismo tiempo, se trazan en el diagrama las curvas φ=const.
La curva φ=100% divide el campo en dos regiones y es una especie de curva límite: φ<100% характеризует область ненасыщенного влажного воздуха (в воздухе содержится перегретый пар); φ >100% - un área en la que la humedad está en el aire parcialmente en forma de gotas;
φ-100% caracteriza el aire húmedo saturado.
El punto 0 se elige como punto de partida para los parámetros del aire húmedo, para los cuales T=273,15 K, d=0, h=0.
Cualquier punto del diagrama hd determina el estado físico del aire. Para hacer esto, se deben configurar dos parámetros (p. ej., φ y t o h u d) El cambio en el estado del aire húmedo se muestra en el diagrama mediante una línea de proceso. Consideremos algunos ejemplos.
1) El proceso de calentamiento del aire ocurre con un contenido de humedad constante, ya que la cantidad de vapor en el aire en este caso no cambia. En el diagrama hd, este proceso se representa en la línea 1-2 (Fig. 14.2). En este proceso, la temperatura y la entalpía del aire aumentan, y su humedad relativa.
Arroz. 14.2 Imagen en hd-dia-
gramo de procesos característicos
cambios en el estado del aire
2) El proceso de enfriamiento por aire en el área por encima de la curva φ-100% también procede con un contenido de humedad constante (proceso 1-5). Si continúa el proceso de enfriamiento hasta el punto 5 "-no ubicado en la curva φ-100%, entonces en este estado el aire húmedo estará saturado. La temperatura en el punto 5" es la temperatura del punto de rocío. El enfriamiento adicional del aire (por debajo del punto 5") conduce a la condensación de parte del vapor de agua.
3) En el proceso de secado por aire adiabático, la condensación de humedad se produce debido al calor del aire húmedo sin intercambio de calor externo. Este proceso procede a una entalpía constante (proceso 1-7), y el contenido de humedad del aire disminuye y su temperatura aumenta.
4) El proceso de humidificación adiabática del aire, acompañado de un aumento en el contenido de humedad del aire y una disminución de su temperatura, se muestra en el diagrama de la línea 1-4.
Los procesos de humidificación y deshumidificación adiabática del aire se utilizan ampliamente para proporcionar los parámetros microclimáticos especificados en las instalaciones de producción agrícola.
5) El proceso de deshumidificación del aire a temperatura constante se representa en la línea 1-6, y el proceso de humidificación del aire a temperatura constante se muestra en la línea 1-3.
Diagrama hd de aire húmedo - concepto y tipos. Clasificación y características de la categoría "Diagrama de aire húmedo-Hd" 2017, 2018.
Enfermedad hemolítica del recién nacido La enfermedad hemolítica ocurre cuando la sangre de la madre y el feto son incompatibles. Sin embargo, este trastorno no indica incompatibilidad entre el antígeno y el anticuerpo que causa la enfermedad. La enfermedad ocurre en el feto ....
Herencia El antígeno D se hereda como un solo gen (RHD) (en el brazo corto del primer cromosoma, p36.13-p34.3) con diferentes alelos. Para simplificar estos procesos, uno puede pensar en alelos que son positivos o negativos para el antígeno D. El gen codifica para la proteína RhD en... .
2. Estado agregado - líquidos 3. Estado de combate del gas mostaza: aerosol, vapor, gotas 4. Características médicas y tácticas del foco de daño químico: foco persistente, acción retardada y letal. 5. Vías de entrada al cuerpo: todas (inhalación, h / c, i / w, h / heridas y ... .
diagrama hd de aire húmedo (Fig. 14.1), propuesto en 1918
Figura 14.1. diagrama hd de aire humedo
L. K. Ramzin, se usa ampliamente para resolver problemas prácticos en aquellas áreas donde el aire húmedo sirve como medio de trabajo. En el eje de ordenadas, se representa la entalpía h, kJ/kg de aire húmedo, y en el eje de abscisas, el contenido de humedad d, g/kg d.v. Por conveniencia (reducción del área del diagrama), el eje de abscisas está dirigido en un ángulo de 135° con respecto al eje de ordenadas. En este diagrama, en lugar del eje de abscisas inclinado, se dibuja una línea horizontal, en la que se trazan los valores reales de d. En el diagrama hd, las líneas h = const son líneas ciclónicas y las líneas d = const son lineas rectas verticales.
De la ecuación
se sigue que en las coordenadas hd las isotermas se muestran como líneas rectas. Además, las curvas φ = const se trazan en el diagrama.
La curva φ = 100% divide el campo en dos regiones y es una especie de curva límite: φ< 100% характеризует область ненасы-щенного влажного воздуха (в воздухе содержится перегретый пар); φ > 100% - un área en la que la humedad está en el aire parcialmente en forma de gotas;
φ - 100% caracteriza el aire húmedo saturado.
El punto 0 se elige como punto de partida para los parámetros del aire húmedo, para los cuales T = 273,15 K, d = 0, h = 0.
Cualquier punto del diagrama hd determina el estado físico del aire. Para ello, se deben especificar dos parámetros (por ejemplo, φ y t o h u d). El cambio en el estado del aire húmedo se representará en el diagrama mediante una línea de proceso. Consideremos algunos ejemplos.
1) El proceso de calentamiento del aire ocurre con un contenido de humedad constante, ya que la cantidad de vapor en el aire en este caso no cambia. En el diagrama hd, este proceso está representado por la línea 1-2 (Fig. 14.2). En este proceso, la temperatura y la entalpía del aire aumentan y su humedad relativa disminuye.
Arroz. 14.2 Imagen en gráfico de alta definición procesos característicos de cambio del estado del aire
2) El proceso de enfriamiento por aire en el área por encima de la curva φ-100% también procede con un contenido de humedad constante (proceso 1-5). Si continúa el proceso de enfriamiento hasta el punto 5 "-no ubicado en la curva φ-100%, entonces en este estado el aire húmedo estará saturado. La temperatura en el punto 5 es la temperatura del punto de rocío. Enfriamiento adicional del aire ( debajo del punto 5) conduce a la condensación de parte del par de agua.
3) En el proceso de deshumidificación adiabática, condensación de humedad
se produce debido al calor del aire húmedo sin intercambio de calor externo. Este proceso procede a una entalpía constante (proceso 1-7), y el contenido de humedad del aire disminuye y su temperatura aumenta.
4) El proceso de humidificación adiabática del aire, acompañado de un aumento en el contenido de humedad del aire y una disminución de su temperatura, se muestra en el diagrama por la línea 1-4.
Los procesos de humidificación y deshumidificación adiabática del aire son ampliamente utilizados para garantizar los parámetros especificados del microclima en las instalaciones de producción agrícola.
5) El proceso de deshumidificación del aire a temperatura constante se representa en la línea 1-6, y el proceso de humidificación del aire a temperatura constante se muestra en la línea 1-3.
LK Ramzin construyó " carné de identidad» - un diagrama que se usa ampliamente en los cálculos de secado, aire acondicionado en una serie de otros cálculos relacionados con el cambio en el estado del aire húmedo. Este diagrama expresa la dependencia gráfica de los principales parámetros del aire ( t, φ, pags PAGS, D, I) a una presión barométrica dada.
elementos " I, D» – los diagramas se muestran en la fig. 7.4. El diagrama está construido en un sistema de coordenadas oblicuas con un ángulo entre los ejes I Y D 135°. Los valores de entalpías y temperaturas del aire se trazan a lo largo del eje de ordenadas ( I, kJ/kg aire seco y t, °С), a lo largo del eje de abscisas: los valores del contenido de humedad del aire húmedo D, g/kg.
Arroz. 7.4. Aproximado " carné de identidad» - diagrama
Se mencionó anteriormente que los parámetros ( tºC I kJ/kg, φ%, D g/kg, pags P Pa), que determinan el estado del aire húmedo, en " I, D» - el diagrama se puede representar gráficamente con un punto. Por ejemplo, en la fig. debajo del punto A corresponden a los parámetros del aire húmedo: temperatura t= 27 °С, humedad relativa φ = 35%, entalpía I= 48 kJ/kg, contenido de humedad D= 8 g/kg, presión de vapor parcial pags P = 1,24 kPa.
Es necesario tener en cuenta que los parámetros de aire húmedo obtenidos gráficamente corresponden a una presión barométrica (atmosférica) de 760 mm Hg. Art., para lo cual el que se muestra en la Fig. " carné de identidad"- diagrama.
La práctica de usar cálculos gráfico-analíticos para determinar la presión parcial del vapor usando " carné de identidad» - diagramas muestra que las discrepancias entre los resultados obtenidos (dentro del 1 - 2%) se explican por el grado de precisión de los diagramas.
Si los parámetros del punto A en " carné de identidad"- diagrama (Fig. 7.5) I PERO ,D A, y la B final - I B, D B, entonces la razón ( I B - I PERO) / ( D B - D A) 1000 = ε es la pendiente de la línea (haz), caracterizando este cambio en el estado del aire en las coordenadas " carné de identidad» – diagramas.
Arroz. 7.5. Definición Pendiente usando " carné de identidad» – diagramas.
El valor de ε tiene la dimensión de kJ/kg de humedad. Por otra parte, en la práctica de utilizar carné de identidad» - diagramas, el valor de ε obtenido por cálculo se conoce de antemano.
En ese caso, en carné de identidad”- el diagrama se puede usar para construir un rayo correspondiente al valor obtenido de ε. Para hacer esto, use un conjunto de rayos correspondientes a diferentes valores del coeficiente angular y trazados a lo largo del contorno " carné de identidad» – diagramas. La construcción de estos rayos se llevó a cabo de la siguiente manera (ver Fig. 7.6).
Para construir una escala angular, se consideran varios cambios en el estado del aire húmedo, suponiendo los mismos parámetros iniciales del aire para todos los casos considerados en la Figura 4: este es el origen de coordenadas ( I 1 = 0, D 1 = 0). Si los parámetros finales se denotan por I 2 y D 2, entonces la expresión del coeficiente de la pendiente se puede escribir en este caso
ε = 
.
Por ejemplo, tomando D 2 = 10 g/kg y I 2 = 1 kJ/kg (corresponde al punto 1 de la Fig. 1.4), ε = (1/10) 1000 = 100 kJ/kg. Para el punto 2, ε = 200 kJ/kg, y así sucesivamente para todos los puntos considerados en la Figura 1.4. Para I= 0 ε = 0, es decir, rayos en " carné de identidad» – los diagramas coinciden. De manera similar, se pueden aplicar rayos con pendientes negativas.
en los campos" identificación» - los diagramas se trazan con la dirección de los rayos de escala para los valores de los coeficientes angulares en el rango de - 30,000 a + 30,000 kJ / kg de humedad. Todos estos rayos provienen del origen.
El uso práctico de la escala angular se reduce a la transferencia paralela (por ejemplo, usando una regla) de un haz de escala con un valor conocido de la pendiente a un punto dado en " identificación» - diagrama. En la fig. se muestra la transferencia de la viga de ε = 100 al punto B.
Sobre la base de " carné de identidad» – diagrama de escala angular.
Determinación de la temperatura del punto de rocíot P y temperatura de bulbo húmedot M con "carné de identidad » – diagramas.
La temperatura del punto de rocío es la temperatura del aire saturado a un contenido de humedad dado. Sobre el " carné de identidad» - diagrama para determinar tР es necesario descender desde el punto de este estado del aire (punto A en la figura siguiente) a lo largo de la línea D= const hasta que se cruza con la línea de saturación φ = 100% (punto B). En este caso, la isoterma que pasa por el punto B corresponde a t r
Definición de valores t R y t M a " identificación» - diagrama
Temperatura del bulbo húmedo t M es igual a la temperatura del aire en estado saturado a una entalpía dada. EN " carné de identidad» - diagrama t M pasa por el punto de intersección de la isoterma con la línea φ = 100% (punto B) y prácticamente coincide (con los parámetros que tienen lugar en los sistemas de aire acondicionado) con la línea I= constante que pasa por el punto B.
La imagen de los procesos de calentamiento y enfriamiento del aire en "carné de identidad "-diagrama. El proceso de calentamiento de aire en un intercambiador de calor de superficie: un calentador en " carné de identidad» - el diagrama está representado por una línea vertical AB (ver figura abajo) cuando D= constante, ya que el contenido de humedad del aire no cambia cuando entra en contacto con una superficie seca y calentada. La temperatura y la entalpía durante el calentamiento aumentan y la humedad relativa disminuye.
El proceso de refrigeración por aire en un intercambiador de calor de superficie-refrigerador de aire se puede implementar de dos maneras. La primera forma es enfriar el aire con un contenido de humedad constante (proceso a en la Fig. 1.6). este proceso en D= fugas constantes si la temperatura de la superficie del enfriador de aire es más alta que la temperatura del punto de rocío t R. El proceso se desarrollará a lo largo de la línea VG o, en casos extremos, a lo largo de la línea VG’.
La segunda forma es enfriar el aire mientras se reduce su contenido de humedad, lo cual es posible solo cuando la humedad cae del aire (caso b en la Fig. 7.8). La condición para la implementación de dicho proceso es que la temperatura de la superficie del enfriador de aire o cualquier otra superficie en contacto con el aire debe estar por debajo de la temperatura del punto de rocío del aire en el punto D. En este caso, el vapor de agua se condensará en el aire y el proceso de enfriamiento estará acompañado por una disminución en el contenido de humedad en el aire. En la fig. este proceso irá a lo largo de la línea SL, y el punto W corresponde a la temperatura t PV superficie del enfriador de aire. En la práctica, el proceso de enfriamiento termina antes y alcanza, por ejemplo, el punto E a una temperatura t MI.
Arroz. 7.8. La imagen de los procesos de calentamiento y enfriamiento del aire en " carné de identidad» - diagrama
Los procesos de mezclar dos corrientes de aire en "carné de identidad » - diagrama.
Los sistemas de aire acondicionado utilizan los procesos de mezclar dos corrientes de aire con diferentes condiciones. Por ejemplo, usar aire recirculado o mezclar aire preparado con aire interior cuando se suministra desde un acondicionador de aire. También son posibles otros casos de mezcla.
Es de interés para los cálculos de procesos de mezcla encontrar una conexión entre los cálculos analíticos de procesos y sus representaciones gráficas en " carné de identidad» - diagrama. En la fig. 7.9 se presentan dos casos de procesos de mezcla: a) - punto de estado del aire en " carné de identidad» - el diagrama se encuentra por encima de la línea φ = 100% y caso b) - el punto de la mezcla se encuentra por debajo de la línea φ = 100%.
Considere el caso a). Estado del aire punto A en cantidad GRAMO Y con parámetros D un y I A se mezcla con el aire del estado del punto B en una cantidad GRAMO B con parámetros D B y I B. Al mismo tiempo, se acepta la condición de que los cálculos se realicen para 1 kg de aire del estado A. Entonces el valor n = GRAMO EN / GRAMO Y se estima cuánto aire del estado del punto B cae sobre 1 kg de aire del estado del punto A. Para 1 kg de aire del estado del punto A, puede anotar los saldos de calor y humedad durante la mezcla.
I A+ I B = (1 + norte)I CM;
D A+ Dakota del Norte B = (1 + norte)D CM,
donde I Medios de comunicación D CM - parámetros de mezcla.
De las ecuaciones obtener:
.
La ecuación es la ecuación de una línea recta, cualquier punto de la cual indica los parámetros de mezcla I Medios de comunicación D CM. La posición del punto de mezcla C en la línea AB se puede encontrar por la razón de los lados de los triángulos semejantes ASD y CBE
Arroz. 7.9. Procesos de mezcla de aire en " carné de identidad» - diagrama. a) - el punto de la mezcla se encuentra por encima de la línea φ = 100%; b) - el punto de mezcla se encuentra por debajo de φ = 100%.
,
esos. el punto C divide la línea recta AB en partes inversamente proporcionales a las masas del aire mezclado.
Si se conoce la posición del punto C sobre la línea AB, entonces podemos encontrar las masas GRAMO un y GRAMO B. Se sigue de la ecuación
,
similar
En la práctica, es posible que en el período frío del año el punto de la mezcla C 1 ’ se encuentre por debajo de la línea φ = 100%. En este caso, en el proceso de mezcla, se producirá condensación de humedad. La humedad condensada cae del aire y estará en un estado de saturación después de mezclarse a φ = 100 %. Los parámetros de la mezcla están determinados con bastante precisión por el punto de intersección de la línea φ \u003d 100% (punto C 2) y I CM = const. En este caso, la cantidad de humedad que ha caído es igual a Δ D.
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