Խոնավ օդի խոնավացման ID դիագրամ: I-d գծապատկեր սկսնակների համար (Դիմերի համար խոնավ օդի պայմանների ID աղյուսակ): Օդի մաքրման պրոցեսների կառուցում օդորակման և օդափոխության համակարգերում I-d դիագրամի վրա

Ավելի խիստ սահմանմամբ, այն պետք է հասկանալ որպես չհագեցած խոնավ օդում ջրի գոլորշու pn մասնակի ճնշումների հարաբերակցությունը նույն ջերմաստիճանում հագեցած օդում դրանց մասնակի ճնշմանը:

Օդորակման համար բնորոշ ջերմաստիճանի տիրույթի համար

Խտություն խոնավ օդը ρ հավասար է չոր օդի և ջրի գոլորշու խտությունների գումարին

որտեղ է չոր օդի խտությունը տվյալ ջերմաստիճանում և ճնշման դեպքում, կգ / մ 3.

Խոնավ օդի խտությունը հաշվարկելու համար կարող եք օգտագործել մեկ այլ բանաձև.

Հավասարումից երևում է, որ մշտական ​​ճնշման դեպքում գոլորշու մասնակի ճնշման աճով էջ(բարոմետրիկ) և ջերմաստիճանը Տխոնավ օդի խտությունը նվազում է. Քանի որ այս նվազումը աննշան է, գործնականում այն ​​ընդունված է։

Խոնավ օդի հագեցվածության աստիճանըψ-ը նրա խոնավության հարաբերակցությունն է դնույն ջերմաստիճանում հագեցած օդի խոնավության պարունակությանը.

Հագեցած օդի համար.

Խոնավ օդի էնթալպիաԻ(կՋ / կգ) - օդում պարունակվող ջերմության քանակը, նշված 1-ին կգչոր կամ (1 + դ) կգխոնավ օդը.

Զրոյական կետը չոր օդի էնթալպիան է ( դ= 0) ջերմաստիճանի հետ տ= 0 ° C: Հետեւաբար, խոնավ օդի էթալպիան կարող է ունենալ դրական եւ բացասական արժեքներ։

Չոր օդի էնթալպիա

որտեղ է չոր օդի զանգվածային ջերմային հզորությունը:

Ջրային գոլորշու էթալպիան ներառում է ջերմության այն քանակությունը, որն անհրաժեշտ է ջուրը գոլորշու վերածելու համար, երբ տ= 0 o C և ջերմության քանակությունը, որը ծախսվում է ստացված գոլորշու տաքացման վրա մինչև ջերմաստիճան տ o C. Էնթալպիա դկգ ջրի գոլորշի պարունակվող 1 կգչոր օդ,

2500 - ջրի գոլորշիացման (գոլորշիացման) թաքնված ջերմություն t = 0 o C-ում;

- ջրի գոլորշիների զանգվածային ջերմային հզորությունը.

Խոնավ օդի էնթալպիան հավասար է էնթալպիա 1-ի գումարին կգչոր օդ և էնթալպիա դկգ ջրի գոլորշի.

որտեղ խոնավ օդի ջերմունակությունն է, որը վերաբերում է 1 կգ չոր օդին:

Երբ օդը մառախլապատ վիճակում է, կարող են լինել կախված խոնավության կաթիլներ դ ջրերև նույնիսկ սառույցի բյուրեղներ դ լ... Նման օդի էթալպիան ներս ընդհանուր տեսարան

Ջրի էնթալպիա = 4,19 տ, սառույցի էթալպիա։

Զրո աստիճանից բարձր ջերմաստիճանում ( տ> 0 ° C) օդում կաթիլային խոնավություն կլինի, ժամը տ< 0°С - кристаллы льда.

Ցողի կետի ջերմաստիճանըօդի ջերմաստիճանն է, որի դեպքում ջրի գոլորշիների մասնակի ճնշումը իզոբարային հովացման գործընթացում p pհավասարվում է հագեցվածության ճնշմանը: Այս ջերմաստիճանում խոնավությունը սկսում է դուրս գալ օդից:

Նրանք. ցողի կետը ջերմաստիճանն է, որում օդային ջրային գոլորշիիր մշտական ​​խտությամբ դառնում է հագեցած գոլորշիով օդի սառեցման շնորհիվ(ժ =100%). Վերոնշյալ օրինակների համար (տես աղյուսակ 2.1), երբ բացարձակ խոնավությունը 25 ° C է ժդառնում է 50%, ցողի կետը կլինի մոտ 14°C ջերմաստիճան: Իսկ երբ 20°C-ում բացարձակ խոնավությունը ժդառնում է 50%, ցողի կետը կլինի մոտ 9 ° C ջերմաստիճան:

Ցողի կետի բարձր արժեք ունեցող մարդը անհարմար է զգում (տես աղյուսակ 2.2):

Աղյուսակ 2.2 - Մարդու սենսացիաները ցողման կետի բարձր արժեքներում

Մայրցամաքային կլիմա ունեցող տարածքներում 15-ից 20 ° C ցողի կետ ունեցող պայմանները որոշակի անհանգստություն են առաջացնում, իսկ 21 ° C-ից բարձր ցողի կետ ունեցող օդը ընկալվում է որպես խցանված: Ցողի ցածր կետը, 10 ° C-ից պակաս, փոխկապակցված է ավելի ցածր ջերմաստիճանի հետ միջավայրըիսկ մարմինը պահանջում է ավելի քիչ սառեցում: Ցածր ցողի կետը կարող է գնալ միայն բարձր ջերմաստիճանի դեպքում՝ շատ ցածր հարաբերական խոնավության դեպքում:

Թաց օդի d-I դիագրամ

Օդի ջերմային և խոնավության մշակման գործընթացների հաշվարկն ու վերլուծությունը՝ ըստ վերը նշված կախվածությունների, բարդ է։ Օդի հետ տեղի ունեցող գործընթացները հաշվարկելու համար, երբ նրա վիճակը փոխվում է, օգտագործեք խոնավ օդի ջերմային դիագրամը կոորդինատներով դ-I(խոնավություն՝ էնթալպիա), որն առաջարկել է մեր հայրենակից պրոֆեսոր Լ.Կ.Ռամզինը 1918թ.

Ռամզին (1887-1948) - սովետական ​​ջեռուցման ինժեներ, գյուտարար

ուղղակի հոսքի կաթսա: http://ru.wikipedia.org/wiki/Ramzin

Այն լայն տարածում է գտել մեր երկրում և նրա սահմաններից դուրս։ Դիագրամ դ-Iխոնավ օդը գրաֆիկորեն միացնում է օդի ջերմային և խոնավության վիճակը որոշող բոլոր պարամետրերը՝ էնթալպիա, խոնավության պարունակություն, ջերմաստիճան, հարաբերական խոնավություն, ջրային գոլորշու մասնակի ճնշում։

Դավադրությունը հիմնված է կախվածության վրա:

Ամենից հաճախ դիագրամը դ-Iկառուցված է 0,1013 հավասար օդային ճնշման համար ՄՊա(760 մմ Hg): Կան նաև այլ բարոմետրիկ ճնշումների դիագրամներ:

Շնորհիվ այն բանի, որ բարոմետրիկ ճնշումը ծովի մակարդակում տատանվում է 0,096-ից մինչև 0,106 ՄՊա(720 - 800 մմ ս.ս.), դիագրամի վրա հաշվարկված տվյալները պետք է համարել միջին:

Դիագրամը կառուցված է թեք կոորդինատային համակարգով (135 °-ում): Այս դեպքում դիագրամը հարմար է դառնում գրաֆիկական կոնստրուկցիաների և օդորակման գործընթացները հաշվարկելու համար, քանի որ չհագեցած խոնավ օդի տարածքը ընդլայնվում է: Այնուամենայնիվ, գծապատկերի չափը նվազեցնելու և դրա օգտագործումը հեշտացնելու համար արժեքները դքանդվել է սովորական առանցքի վրա, որը գտնվում է առանցքի 90 ° Ի .

Դիագրամ դ-Iցույց է տրված Նկար 1-ում: Դիագրամի դաշտը բաժանված է էթալպիայի հաստատուն արժեքների տողերով Ի= կոնստ և խոնավության պարունակություն դ= կոնստ. Այն նաև պարունակում է մշտական ​​ջերմաստիճանի արժեքների տողեր: տ= const, որոնք միմյանց զուգահեռ չեն - որքան բարձր է խոնավ օդի ջերմաստիճանը, այնքան նրա իզոթերմները շեղվում են դեպի վեր։ Բացի հաստատուն արժեքների գծերից Ես, դ, տՕդի հարաբերական խոնավության հաստատուն արժեքների տողերը գծագրված են դիագրամի դաշտում φ = կոնստ. Երբեմն կիրառվում է ջրի գոլորշու մասնակի ճնշման գիծ p pև այլ պարամետրերի տողեր:

Նկար 1 - Ջերմային դիագրամ դ-Iխոնավ օդը

Էական նշանակություն ունի գծապատկերի հետևյալ հատկությունը. Եթե ​​օդը մի կետից փոխել է իր վիճակը ադեպի կետ բ, անկախ նրանից, թե որ գործընթացն է, ապա դիագրամում դ-Iայս փոփոխությունը կարող է ներկայացվել որպես ուղիղ գծի հատված աբ... Այս դեպքում օդային էթալպիայի աճը կհամապատասխանի հատվածին bc = I b -I a... Կետի միջով գծված իզոթերմ ա, կբաժանի հատվածը bwերկու մասի.

Բաժին բդ, որը ներկայացնում է ընկալելի ջերմության համամասնության փոփոխություն (ջերմային էներգիայի մատակարարում, որի փոփոխությունը հանգեցնում է մարմնի ջերմաստիճանի փոփոխության). .

Բաժին dv, որը սանդղակի վրա որոշում է գոլորշիացման ջերմության փոփոխությունը (այս ջերմության փոփոխությունը մարմնի ջերմաստիճանի փոփոխություն չի առաջացնում). .

Բաժին ախհամապատասխանում է օդի խոնավության պարունակության փոփոխությանը: Ցողի կետը հայտնաբերվում է օդի վիճակի կետից ուղղահայացն իջեցնելով (օրինակ՝ կետից բ) պայմանական առանցքի վրա դմինչև հագեցվածության գիծը հատելը (φ = 100%): Նկ. 2.6 K-ցողի կետ օդի համար, որի սկզբնական վիճակը որոշվել է կետով բ.

Օդի մեջ պրոցեսի ուղղությունը բնութագրվում է էթալպիայի փոփոխությամբ Իև խոնավության պարունակությունը դ .

Օգտագործելով հավասարումների համակարգ, ներառյալ 4.9, 4.11, 4.17 կախվածությունները, ինչպես նաև ֆունկցիոնալ կապը Ռ n = զ(տ), ԼԱՎ. Ռամզինը կառուցել է Ջ-դխոնավ օդի դիագրամ, որը լայնորեն կիրառվում է օդափոխության և օդորակման համակարգերի հաշվարկներում։ Այս դիագրամը գրաֆիկական կապ է օդի հիմնական պարամետրերի միջև տ, , Ջ, դև Ռ n օդի որոշակի բարոմետրիկ ճնշման դեպքում Ռբ.

Շինություն Ջ-դդիագրամները մանրամասն նկարագրված են աշխատանքներում:

Խոնավ օդի վիճակը բնութագրվում է դաշտում մի կետով Ջ-դգծով սահմանափակված գծապատկերներ դ= 0 և կորը  = 100%:

Կետի դիրքը սահմանվում է վերը թվարկված հինգ պարամետրերից ցանկացած երկուսով, ինչպես նաև ցողի կետի ջերմաստիճաններով տ p և խոնավ ջերմաչափ տմ . Բացառություն են կազմում համակցությունները դ - Ռ n և դ - տ p, քանի որ յուրաքանչյուր արժեք դմիայն մեկ աղյուսակի արժեքը համապատասխանում է Ռ n և տ p, և համադրությունը Ջ - տմ.

Տվյալ 1-ին կետի համար օդի պարամետրերի որոշման սխեման ներկայացված է Նկ. 1.

Օգտվելով Ջ-դդիագրամ հավելվածում: 4 և գծապատկերը Նկ. 1, մենք կլուծենք կոնկրետ օրինակներ օդի տվյալ սկզբնական պարամետրերի բոլոր 17 հնարավոր համակցությունների համար, որոնց հատուկ արժեքները նշված են աղյուսակում: 7.

Լուծման սխեմաները և ստացված արդյունքները ներկայացված են Նկ. 2.1 ... 2.17. Օդի հայտնի պարամետրերը ընդգծված են հաստ գծերով նկարներում:

5.2. Գործընթացի ճառագայթի թեքությունը J-D դիագրամի վրա

Խոնավ օդի պարամետրերը գրաֆիկորեն արագ որոշելու ունակությունը կարևոր է, բայց ոչ հիմնական գործոնը օգտագործման մեջ Ջ-դգծապատկերներ.

Խոնավ օդի տաքացման, հովացման, խոնավացման կամ խոնավացման արդյունքում փոխվում է նրա ջերմա-խոնավությունը։ Փոփոխության գործընթացները պատկերված են Ջ-դուղիղ գծերով դիագրամ, որոնք միացնում են օդի սկզբնական և վերջնական վիճակները բնութագրող կետերը:

Բրինձ. 1. Միացված խոնավ օդի պարամետրերի որոշման սխեմա Ջ-դդիագրամ

Աղյուսակ 7

Նկարի համարը	Հայտնի օդի պարամետրեր
	տ 1, ° C			կՋ / կգ դ.մ.	Ռ n1, կՊա	տ p1, ° C	տ m1, ° C

Այս տողերը կոչվում են գործընթացների ճառագայթներ օդի վիճակի փոփոխություններ. Գործընթացի ճառագայթի ուղղությունը դեպի Ջ-դսահմանվում է դիագրամ լանջին . Եթե ​​օդի սկզբնական վիճակի պարամետրերը Ջ 1 և դ 1, և վերջնականը - Ջ 2 և դ 2, ապա լանջինարտահայտված  հարաբերությամբ Ջ/դ, այսինքն.

. (5.1)

Լանջը չափվում է կՋ / կգ խոնավությամբ:

Եթե ​​(29) հավասարման մեջ համարիչը և հայտարարը բազմապատկվում են մշակված օդի զանգվածով. Գ, կգ/ժ, մենք ստանում ենք.

, (5.2)

որտեղ Ք n-ը օդի վիճակի փոփոխման ժամանակ փոխանցվող ջերմության ընդհանուր քանակն է, կՋ/ժ;

Վ- օդի վիճակի փոփոխության ընթացքում փոխանցված խոնավության քանակը, կգ / ժ.

Կախված  հարաբերակցությունից Ջև  դ թեքությունը կարող է փոխել իր նշանն ու մեծությունը 0-ից մինչև :

Նկ. 3-ը ցույց է տալիս խոնավ օդի վիճակի բնորոշ փոփոխությունների ճառագայթները և լանջի համապատասխան արժեքները:

1. Խոնավ օդ՝ նախնական պարամետրերով Ջ 1 և դ 1-ը տաքացվում է մշտական ​​խոնավության պայմաններում 2-րդ կետի պարամետրերով, այսինքն. դ 2 = դ 1 , Ջ 2 > Ջ 1 . Գործընթացի ճառագայթի թեքությունը հետևյալն է.

Բրինձ. 3. Լանջին Ջ-դդիագրամ

Նման գործընթաց իրականացվում է, օրինակ, մակերևութային օդատաքացուցիչներում, երբ բարձրանում է օդի ջերմաստիճանը և էթալպիան, հարաբերական խոնավություննվազում է, բայց խոնավության պարունակությունը մնում է անփոփոխ:

2. Խոնավ օդը միաժամանակ տաքացվում և խոնավացվում է և ձեռք է բերում 3-րդ կետի պարամետրերը: Գործընթացի փնջի անկյան գործակիցը  3> 0: Այս գործընթացը տեղի է ունենում, երբ մատակարարման օդը յուրացնում է սենյակում ջերմության և խոնավության արտազատումը:

3. Խոնավ օդը խոնավացվում է հաստատուն ջերմաստիճանում մինչև 4-րդ կետի պարամետրերը,  4> 0: Գործնականում նման գործընթաց իրականացվում է, երբ մատակարարումը կամ ներքին օդը խոնավացվում է հագեցած ջրի գոլորշիով:

4. Խոնավ օդը խոնավացվում և տաքացվում է էթալպիայի ավելացմամբ մինչև 5-րդ կետի պարամետրերը։ Քանի որ օդի էթալպիան և խոնավության պարունակությունը մեծանում է, ապա  5> 0։ Սովորաբար այս պրոցեսը տեղի է ունենում տաքացած ջրի հետ օդի անմիջական շփման դեպքում։ ոռոգման խցիկներում և հովացման աշտարակներում։

5. Խոնավ օդի վիճակի փոփոխություն տեղի է ունենում մշտական ​​էթալպիայի ժամանակ Ջ 6 = Ջ 1 = կոնստ. Գործընթացի նման ճառագայթի անկյունային գործակիցը  6 = 0 է, քանի որ  Ջ = 0.

Իզենթալպիկ օդի խոնավացման գործընթացը շրջանառվող ջրով լայնորեն կիրառվում է օդորակման համակարգերում։ Այն իրականացվում է ոռոգման խցիկներում կամ ոռոգվող վարդակ ունեցող սարքերում։

Երբ չհագեցած խոնավ օդը շփվում է փոքր կաթիլների կամ ջրի բարակ թաղանթի հետ՝ առանց դրսից ջերմություն հեռացնելու կամ մատակարարելու, ջուրը գոլորշիացման արդյունքում խոնավացնում և սառեցնում է օդը՝ ձեռք բերելով խոնավ ջերմաչափի ջերմաստիճան։

Ինչպես հետևում է 4.21 հավասարումից, ընդհանուր դեպքում իզենթալպիկ խոնավացումով պրոցեսի փնջի թեքությունը հավասար չէ զրոյի, քանի որ.

,

որտեղ հետ w= 4.186 - ջրի տեսակարար ջերմային հզորություն, կՋ / կգ ° С:

Իրական իզենթալպիական գործընթաց, որի դեպքում  = 0 հնարավոր է միայն դրա համար տմ = 0.

6. Խոնավ օդը խոնավացվում և հովացվում է մինչև 7-րդ կետը։ Այս դեպքում թեքությունը  7.< 0, т.к. Ջ 7 – Ջ 1  0, ա դ 7 – դ 1> 0. Այս գործընթացը տեղի է ունենում լակի ոռոգման խցերում, երբ օդը շփվում է սառեցված ջրի հետ, որի ջերմաստիճանը վերամշակված օդի ցողի կետից բարձր է:

7. Խոնավ օդը սառչում է մշտական ​​խոնավության պարունակությամբ 8-րդ կետի պարամետրերով: Քանի որ . դ = դ 8 – դ 1 = 0, ա Ջ 8 – Ջ 1 < 0, то  8 = -. Օդի սառեցման գործընթացը ժամը դ= Const-ը առաջանում է մակերևութային օդային հովացուցիչներում, երբ ջերմափոխանակման մակերեսի ջերմաստիճանը բարձր է օդի ցողի կետից, երբ խոնավության խտացում չկա:

8. Խոնավ օդը սառչում և չորացնում են մինչև 9-րդ կետի պարամետրերը: Թեքության արտահայտությունն այս դեպքում հետևյալն է.

Խոնավացումով սառեցումը տեղի է ունենում ոռոգման խցերում կամ մակերևութային օդի հովացուցիչներում, երբ խոնավ օդը շփվում է հեղուկ կամ պինդ մակերեսի հետ, որի ջերմաստիճանը ցողի կետից ցածր է:

Նկատի ունեցեք, որ օդի և սառեցված ջրի անմիջական շփման միջոցով չորացման հետ սառեցման գործընթացը սահմանափակվում է 1-ին կետից դեպի հագեցվածության կորի  = 100% գծված շոշափողով:

9. Օդի խորը չորացում և սառեցում մինչև 10-րդ կետի պարամետրերը տեղի է ունենում օդի անմիջական շփման ժամանակ սառեցված ներծծող նյութի հետ, օրինակ՝ լիթիումի քլորիդի լուծույթը ոռոգման խցերում կամ ոռոգվող վարդակ ունեցող սարքերում: Թեքություն  10> 0:

10. Խոնավ օդը խոնավացվում է, ի. 11-րդ կետի պարամետրերով մշտական ​​էնթալպիայով տալիս է խոնավություն: Թեքության արտահայտությունն ունի ձև.

.

Նման գործընթացը կարող է իրականացվել ներծծող կամ պինդ ներծծող լուծույթների միջոցով: Նկատի ունեցեք, որ իրական գործընթացը կունենա  11 = 4.186 թեքություն տ 11 որտեղ տ 11 - վերջնական չոր լամպի ջերմաստիճանը:

Սկսած թզ. 3. Երևում է, որ խոնավ օդի վիճակի բոլոր հնարավոր փոփոխությունները գտնվում են դաշտում Ջ-դգծապատկերներ չորս հատվածներում, որոնց սահմանները գծեր են դ= const և Ջ= կոնստ. Սեկտոր I-ում գործընթացները տեղի են ունենում էթալպիայի և խոնավության պարունակության աճով, հետևաբար > 0 արժեքները: II հատվածում օդը խոնավացվում է էթալպիայի ավելացմամբ և  արժեքով:< 0. В секторе III процессы идут с уменьшением энтальпии и влагосодержания и  >0. IV հատվածում օդի խոնավացման գործընթացները տեղի են ունենում էթալպիայի նվազմամբ, հետևաբար .< 0.

Թաց օդը լայնորեն օգտագործվում է տարբեր ոլորտներում, ներառյալ երկաթուղային տրանսպորտը ջեռուցման, հովացման, խոնավացման կամ խոնավացման համակարգերում: Վ վերջին ժամանակներըՕդորակման տեխնոլոգիայի զարգացման հեռանկարային ուղղություն է այսպես կոչված անուղղակի գոլորշիացման հովացման մեթոդի ներդրումը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ նման սարքերը չեն պարունակում արհեստականորեն սինթեզված սառնագենտներ, բացի այդ, դրանք անաղմուկ են և դիմացկուն, քանի որ չունեն շարժվող և արագ մաշված տարրեր։ Նման սարքերի նախագծման համար անհրաժեշտ է տեղեկատվություն ունենալ խոնավ օդում տեղի ունեցող ջերմային ինժեներական գործընթացների օրինաչափությունների մասին, երբ դրա պարամետրերը փոխվում են:

Խոնավ օդի օգտագործման հետ կապված ջերմային հաշվարկները կատարվում են օգտագործելով i-dդիագրամ (տես Նկար 4), առաջարկվել է 1918 թվականին պրոֆեսոր Ա.Կ. Ռամզին.

Այս դիագրամը արտահայտում է օդի հիմնական պարամետրերի գրաֆիկական կախվածությունը՝ ջերմաստիճան, հարաբերական խոնավություն, մասնակի ճնշում, բացարձակ խոնավություն և ջերմային պարունակություն տվյալ բարոմետրիկ ճնշման դեպքում: Այն 0-d օժանդակ առանցքի վրա սանդղակի վրա կառուցելու համար, 1 գրամին համապատասխան ընդմիջումով, դրվում է խոնավության d պարունակությունը և ստացված կետերի միջով ուղղահայաց գծեր են գծվում։ Սանդղակի օրդինատը էթալպիան է ես 1 կՋ / կգ չոր օդի ընդմիջումով: Այս դեպքում, 0-ից դեպի վեր, որը համապատասխանում է խոնավ օդի ջերմաստիճանին t = 0 0 С (273K) և խոնավության պարունակությանը d = 0, դրանք հետաձգում են էթալպիայի դրական, իսկ ներքև՝ բացասական արժեքները:

Օրդինատի վրա ստացված կետերի միջով հաստատուն էթալպիաների գծեր են գծվում աբսցիսայի նկատմամբ 135 0 անկյան տակ։ Այս կերպ ստացված ցանցի վրա կիրառվում են իզոթերմների և մշտական ​​հարաբերական խոնավության գծեր։ Իզոթերմներ կառուցելու համար մենք օգտագործում ենք խոնավ օդի ջերմության պարունակության հավասարումը.

Այն կարելի է գրել հետևյալ կերպ.

, (1.27)

որտեղ t և С sv-ը համապատասխանաբար չոր օդի ջերմաստիճանն է (0 С) և ջերմային հզորությունը (կՋ / կգ 0 С).

r-ը ջրի գոլորշիացման թաքնված ջերմությունն է (հաշվարկներում ենթադրվում է

r = 2,5 կՋ / գ):

Եթե ​​ենթադրենք, որ t = const, ապա (1.27) հավասարումը կլինի ուղիղ գիծ, ​​ինչը նշանակում է, որ իզոթերմները կոորդինատներում. ես – դուղիղ գծեր են և դրանց կառուցման համար անհրաժեշտ է որոշել խոնավ օդի երկու ծայրահեղ դիրքերը բնութագրող միայն երկու կետ։

Նկար 4.i - d խոնավ օդի դիագրամ

t = 0 ° C (273K) ջերմաստիճանի արժեքին համապատասխան իզոթերմ կառուցելու համար նախ, օգտագործելով (1.27) արտահայտությունը, մենք որոշում ենք ջերմության պարունակության կոորդինատի դիրքը (i 0) բացարձակ չոր օդի համար (d = 0): t = 0 0 C (273K) և d = 0 գ / կգ պարամետրերի համապատասխան արժեքները փոխարինելուց հետո (1.27) արտահայտությունը ցույց է տալիս, որ (i 0) կետը գտնվում է սկզբնաղբյուրում:

. (1.28)

Ամբողջովին հագեցած օդի համար t = 0 ° C (273K) և = 100% տեղեկատու գրականության ջերմաստիճանում, օրինակ, մենք գտնում ենք խոնավության պարունակության համապատասխան արժեքը d 2 = 3,77 գ / կգ չոր: օդ իսկ (1.27) արտահայտությունից գտնում ենք էնթալպիայի համապատասխան արժեքը՝ (i 2 = 2.5 կՋ / գ): Համակարգում կոորդինատները i-dդնում ենք 0 և 1 կետերը և դրանց միջով ուղիղ գիծ ենք քաշում, որը կլինի խոնավ օդի իզոթերմ t = 0 0 С (273K) ջերմաստիճանում։

Նմանապես, դուք կարող եք կառուցել ցանկացած այլ իզոթերմ, օրինակ, ջերմաստիճանի գումարած 10 0 С (283): Այս ջերմաստիճանում u = 100%, ըստ հղման տվյալների, մենք գտնում ենք, որ լիովին հագեցած օդի մասնակի ճնշումը հավասար է P p = 9,21 մմ: rt. Արվեստ. (1.23 կՊա), հետագա և (1.28) արտահայտությունից մենք գտնում ենք խոնավության պարունակության արժեքը (d = 7.63 գ / կգ), իսկ արտահայտությունից (1.27) որոշում ենք խոնավ օդի ջերմության արժեքը (i = 29.35 կՋ /): է)

Բացարձակ չոր օդի համար (= 0%), T = 10 ° C (283K) ջերմաստիճանում, արժեքները արտահայտության մեջ (1.27) փոխարինելուց հետո մենք ստանում ենք.

i = 1,005 * 10 = 10,05 կՋ / գ:

i-d դիագրամի վրա մենք գտնում ենք համապատասխան կետերի կոորդինատները, որոնց միջով ուղիղ գիծ գծելով՝ ստանում ենք իզոթերմ գիծ՝ գումարած 10 0 С (283 Կ) ջերմաստիճանի համար։ Նմանատիպ ձևով կառուցված է նաև այլ իզոթերմների ընտանիք, և բոլոր իզոթերմները միացնելով = 100% (հագեցվածության գծի վրա), ստանում ենք հարաբերական մշտական ​​խոնավության գիծ = 100%:

Կառուցված կոնստրուկցիաների արդյունքում ստացվել է id-ի դիագրամ, որը ներկայացված է Նկար 4-ում: Այստեղ խոնավ օդի ջերմաստիճանների արժեքները գծագրված են օրդինատների առանցքի վրա, իսկ խոնավության պարունակության արժեքները: abscissa առանցքի վրա. Շեղ գծերը ցույց են տալիս ջերմության պարունակության արժեքները (կՋ / կգ): Ճառագայթի կոորդինատների կենտրոնից շեղվող կորերն արտահայտում են հարաբերական խոնավության φ արժեքները:

Ֆ = 100% կորը կոչվում է հագեցվածության կոր; դրա վերեւում օդում ջրի գոլորշին գերտաքացած վիճակում է, իսկ ներքեւում՝ գերհագեցված վիճակում։ Կոորդինատների կենտրոնից թեք գիծը բնութագրում է ջրի գոլորշու մասնակի ճնշումը։ Մասնակի ճնշումները գծագրվում են օրդինատի աջ կողմում:

Օգտագործելով i - d դիագրամը, օդի տվյալ ջերմաստիճանի և հարաբերական խոնավության դեպքում հնարավոր է որոշել դրա մյուս պարամետրերը՝ ջերմային պարունակությունը, խոնավությունը և մասնակի ճնշումը։ Օրինակ, տվյալ ջերմաստիճանի համար գումարած 25 ° С (273K) և հարաբերական խոնավությունը և φ = 40%, i-d դիագրամի վրա մենք գտնում ենք կետը. Ա.Դրանից ուղղահայաց իջնելով, թեք գծի հետ խաչմերուկում մենք գտնում ենք մասնակի ճնշումը P p = 9 մմ Hg: Արվեստ. (1,23 կՊա) և հետագա աբսցիսայի վրա՝ խոնավության պարունակությունը d А = 8 գ/կգ չոր օդ: Դիագրամը ցույց է տալիս նաև, որ կետը Աընկած է թեք գծի վրա, որն արտահայտում է ջերմության պարունակությունը i A = 11 կՋ / կգ չոր օդ:

Գործընթացները, որոնք տեղի են ունենում օդի տաքացման կամ հովացման ժամանակ՝ առանց խոնավության պարունակության փոփոխության, գծապատկերում պատկերված են ուղղահայաց, ուղիղ գծերով: Դիագրամը ցույց է տալիս, որ երբ d = const, օդի տաքացման ժամանակ նրա հարաբերական խոնավությունը նվազում է, իսկ հովացման ժամանակ՝ ավելանում։

Օգտագործելով i - d դիագրամը, դրա համար հնարավոր է որոշել խոնավ օդի խառը մասերի պարամետրերը, կառուցվում է այսպես կոչված պրոցեսի ճառագայթի թեքություն: . Գործընթացի ճառագայթների հետագծումը (տես նկար 5) սկսվում է հայտնի պարամետրերով կետից, այս դեպքում դա 1-ին կետն է:

Խոնավ օդի դիագրամը տալիս է խոնավ օդի պարամետրերի փոխհարաբերության գրաֆիկական պատկերը և հիմնականն է օդի վիճակի պարամետրերի որոշման և ջերմային և խոնավության մշակման գործընթացները հաշվարկելու համար:

I-d գծապատկերում (նկ. 2) աբսցիսան ցույց է տալիս խոնավության պարունակությունը դ գ/կգ չոր օդի, իսկ օրդինատը՝ խոնավ օդի էնթալպիան I: Դիագրամը ցույց է տալիս մշտական ​​խոնավության պարունակության ուղղահայաց ուղիղ գծեր (d = const): Որպես հղման կետ ընդունվում է O կետը, որտեղ t = 0 ° C, d = 0 գ / կգ և, հետևաբար, I = 0 կՋ / կգ: Դիագրամը կառուցելիս օգտագործվել է թեք կոորդինատային համակարգ՝ չհագեցած օդի տարածքը մեծացնելու համար: Առանցքների ուղղության միջև անկյունը 135 ° կամ 150 ° է: Օգտագործման հեշտության համար սովորական խոնավության պարունակության առանցքը գծվում է էթալպիական առանցքի նկատմամբ 90º անկյան տակ: Գծապատկերը գծված է մշտական ​​բարոմետրիկ ճնշման համար: Վայելեք I-d աղյուսակհամար կառուցված մթնոլորտային ճնշում p b = 99,3 կՊա (745 մմ Hg) եւ մթնոլորտային ճնշում p b = 101,3 կՊա (760 մմ Hg):

Դիագրամի վրա գծված են իզոթերմներ (t c = const) և հարաբերական խոնավության կորեր (φ = const): Բանաձևը (16) ցույց է տալիս, որ I-d դիագրամի իզոթերմները ուղիղ գծեր են: Դիագրամի ամբողջ դաշտը φ = 100% տողով բաժանված է երկու մասի: Այս գծի վերևում գտնվում է չհագեցած օդի տարածքը: φ = 100% տողը պարունակում է հագեցած օդի պարամետրեր: Այս տողից ներքև ներկայացված են կախված կաթիլային խոնավություն պարունակող հագեցած օդի վիճակի պարամետրերը (մառախուղ):

Աշխատանքի հարմարության համար գծապատկերի ներքևում գծագրվում է կախվածություն, ջրի գոլորշիների մասնակի ճնշման գիծ p p գծագրվում է խոնավության d-ի վրա: Ճնշման սանդղակը գտնվում է դիագրամի աջ կողմում: I-d գծապատկերի յուրաքանչյուր կետ համապատասխանում է խոնավ օդի որոշակի վիճակի:

Խոնավ օդի պարամետրերի որոշում ըստ I-d դիագրամի.Պարամետրերի որոշման մեթոդը ներկայացված է Նկ. 2. A կետի դիրքը որոշվում է երկու պարամետրով, օրինակ՝ t A ջերմաստիճանը և հարաբերական խոնավությունը φ A: Մենք գրաֆիկորեն որոշում ենք. սահմանվում է որպես d A գծի հատման կետի ջերմաստիճանը = const φ = 100% ուղիղով (կետ P): Խոնավությամբ լիակատար հագեցվածության վիճակում գտնվող օդի պարամետրերը որոշվում են t A իզոթերմի խաչմերուկում φ = 100% (կետ H) գծի հետ։

Առանց ջերմության մատակարարման և հեռացման օդի խոնավացման գործընթացը տեղի կունենա մշտական ​​էթալպիա I A = const ( գործընթացը A-M): I A = const ուղղի հատման կետում φ = 100% (կետ M) գծի հետ, մենք գտնում ենք թաց ջերմաչափի ջերմաստիճանը t m (հաստատուն էթալպիայի գիծը գործնականում համընկնում է իզոթերմի հետ:
t m = const): Չհագեցած խոնավ օդում թաց լամպի ջերմաստիճանը ավելի քիչ է, քան չոր լամպի ջերմաստիճանը:

Մենք գտնում ենք ջրի գոլորշու մասնակի ճնշումը p P՝ գծելով d A = const A կետից մինչև մասնակի ճնշման գծի հատումը:

Ջերմաստիճանի տարբերությունը t c - t m = Δt ps կոչվում է հոգեմետրիկ, իսկ t c - t p ջերմաստիճանի տարբերությունը՝ հիգրոմետրիկ։

Խոնավ օդը չոր օդի և ջրի գոլորշու խառնուրդ է։ Խոնավ օդի հատկությունները բնութագրվում են հետևյալ հիմնական պարամետրերով՝ չոր լամպի ջերմաստիճան t, բարոմետրիկ ճնշում P b, ջրի գոլորշիների մասնակի ճնշում P p, հարաբերական խոնավություն φ, խոնավության պարունակություն d, հատուկ էնթալպիա i, ցողի կետի ջերմաստիճան tp, թաց լամպ։ ջերմաստիճան tm, խտություն ρ.

i-d դիագրամը գրաֆիկական հարաբերություն է օդի հիմնական պարամետրերի t, φ, d, i որոշակի բարոմետրիկ օդի ճնշման P b և օգտագործվում է խոնավ օդի մշակման հաշվարկի արդյունքները պատկերացնելու համար:

i-d դիագրամն առաջին անգամ կազմվել է 1918 թվականին խորհրդային ջեռուցման ինժեներ Լ.Կ.Ռամզինի կողմից։

Դիագրամը կառուցված է թեք կոորդինատային համակարգով, որը թույլ է տալիս ընդլայնել չհագեցած խոնավ օդի տարածքը և հարմար է դարձնում դիագրամը գրաֆիկական գծագրման համար: Դիագրամի օրդինատը ցույց է տալիս հատուկ էնթալպիայի արժեքները i, աբսցիսա, որն ուղղված է i-առանցքի նկատմամբ 135 ° անկյան տակ, ցույց է տալիս խոնավության պարունակության արժեքները d. Դիագրամի դաշտը բաժանված է հատուկ էթալպիայի մշտական ​​արժեքների տողերով i = const և խոնավության պարունակություն d = const: Դիագրամը ցույց է տալիս նաև t=const ջերմաստիճանի մշտական ​​արժեքների տողեր, որոնք զուգահեռ չեն միմյանց, և որքան բարձր է խոնավ օդի ջերմաստիճանը, այնքան իզոթերմները շեղվում են դեպի վեր: Հարաբերական խոնավության φ = const հաստատուն արժեքների տողերը նույնպես գծագրված են գծապատկերի դաշտում:

Հարաբերական խոնավությունտվյալ վիճակի խոնավ օդում պարունակվող ջրի գոլորշու մասնակի ճնշման հարաբերությունն է նույն ջերմաստիճանում հագեցած ջրի գոլորշու մասնակի ճնշմանը։

Խոնավության պարունակությունըխոնավ օդում ջրի գոլորշու զանգվածն է նրա չոր մասի զանգվածի 1 կգ-ին։

Հատուկ էթալպիաՏվյալ ջերմաստիճանի և ճնշման դեպքում խոնավ օդում պարունակվող ջերմության քանակն է, որը վերաբերում է 1 կգ չոր օդին:

i-d կորի դիագրամ φ = 100% բաժանված է երկու տարածքի. Դիագրամի ամբողջ տարածքը, որը ընկած է այս կորի վերևում, բնութագրում է չհագեցած խոնավ օդի պարամետրերը, իսկ ներքևում ՝ մառախուղի տարածքը:

Մառախուղը երկփուլ համակարգ է, որը բաղկացած է հագեցած խոնավ օդից և կասեցված խոնավությունից՝ ջրի փոքրիկ կաթիլների կամ սառույցի մասնիկների տեսքով:

Հաշվարկել խոնավ օդի պարամետրերը և գծագրելով i-dգծապատկերները օգտագործում են չորս հիմնական հավասարումներ.

1) հագեցած ջրի գոլորշիների ճնշումը ջրի հարթ մակերեսի վրա (t> 0) կամ սառույցի (t ≤ 0), կՊա.

(3.12)

որտեղ α in, β in-ը ջրի հաստատուններն են, α in = 17,504, β in = 241,2 ° С

α l, β l - սառույցի հաստատուններ, α l = 22,489, β l = 272,88 ° С

2) Հարաբերական խոնավությունը φ,%:

(4.7) 6 (23)

որտեղ P b - բարոմետրիկ ճնշում, կՊա

4) Խոնավ օդի հատուկ էնթալպիա i, kJ/kg d.w .:

6 (32)

Ցողի կետի ջերմաստիճանը- սա այն ջերմաստիճանն է, որով պետք է սառեցնել չհագեցած օդը, որպեսզի այն դառնա հագեցած՝ պահպանելով մշտական ​​խոնավության պարունակությունը:

Օդի վիճակը բնութագրող կետի միջոցով i-d դիագրամի վրա ցողի կետի ջերմաստիճանը գտնելու համար անհրաժեշտ է գծել d = const գիծ, ​​մինչև այն հատվի φ = 100% կորի հետ: Ցողի կետի ջերմաստիճանը սահմանափակող ջերմաստիճանն է, որով խոնավ օդը կարող է սառչել մշտական ​​խոնավության պարունակությամբ՝ առանց խտացման:

Լամպի խոնավ ջերմաստիճանըայն ջերմաստիճանն է, որը ստանում է չհագեցած խոնավ օդը i 1 և d 1 սկզբնական պարամետրերով ադիաբատիկ ջերմության և զանգվածի փոխանակման արդյունքում ջրի հետ հեղուկ կամ պինդ վիճակում, ունենալով հաստատուն ջերմաստիճան t in = tm այն բանից հետո, երբ այն հասնում է հագեցած վիճակի: բավարարում է հավասարությունը.

(4.21)

որտեղ c in - ջրի հատուկ ջերմային հզորություն, կՋ / (կգ ° C)

i n - i 1 տարբերությունը սովորաբար փոքր է, հետևաբար ադիաբատիկ հագեցվածության գործընթացը հաճախ կոչվում է իզենտալպիկ, չնայած իրականում i n = i 1 միայն t m = 0-ում:

Թաց ջերմաչափի ջերմաստիճանը i-d դիագրամի վրա օդի վիճակը բնութագրող կետով գտնելու համար անհրաժեշտ է գծել հաստատուն էնթալպիայի գիծ i = const, մինչև այն հատվի φ = 100% կորի հետ:

Խոնավ օդի խտությունը որոշվում է բանաձևով, կգ / մ 3:

(4.25)

որտեղ T-ը ջերմաստիճանն է Քելվինի աստիճաններով

Օդը տաքացնելու համար պահանջվող ջերմության քանակը կարելի է հաշվարկել բանաձևով, կՎտ.

Սառեցման ընթացքում օդից հեռացվող ջերմության քանակը, կՎտ.

որտեղ i 1, i 2 - կոնկրետ էնթալպիա սկզբի և վերջի կետերում, համապատասխանաբար, kJ / կգ d.w.

G s - չոր օդի սպառումը, կգ / վ

որտեղ d 1, d 2 - խոնավության պարունակությունը սկզբի և վերջի կետերում, համապատասխանաբար, գ / կգ դ.մ.

Երկու օդային հոսքեր խառնելիս խառնուրդի խոնավության պարունակությունը և հատուկ էթալպիան որոշվում են բանաձևերով.

Դիագրամում խառնուրդի կետը գտնվում է 1-2 ուղիղ գծի վրա և այն բաժանում է հատվածների, որոնք հակադարձ համեմատական ​​են օդի խառը քանակներին.

1-3 = G c2 3-2 G c1

Հնարավոր է դեպք, երբ խառնուրդի կետը 3 * կլինի φ = 100% գծից ցածր: Այս դեպքում խառնման պրոցեսն ուղեկցվում է խառնուրդում պարունակվող ջրային գոլորշիների մի մասի խտացմամբ, և խառնուրդի կետը 3 կգտնվի i 3 * = const և φ = 100% գծերի խաչմերուկում:

Ներկայացված կայքում «Հաշվարկներ» էջում կարող եք հաշվարկել խոնավ օդի մինչև 8 վիճակ՝ i-d դիագրամի վրա պրոցեսների ճառագայթների կառուցմամբ։

Նախնական վիճակը որոշելու համար անհրաժեշտ է նշել չորս պարամետրերից երկուսը (t, φ, d, i) և չոր օդի հոսքը L c *: Հոսքի արագությունը սահմանվում է՝ ենթադրելով օդի 1,2 կգ/մ 3 խտություն: Այստեղից որոշվում է չոր օդի զանգվածի հոսքի արագությունը, որն օգտագործվում է հետագա հաշվարկներում։ Ելքային աղյուսակը ցույց է տալիս իրական օդի խտությանը համապատասխանող ծավալային օդի հոսքի իրական արժեքները:

Նոր վիճակը կարելի է հաշվարկել՝ սահմանելով գործընթացը և սահմանելով վերջնական պարամետրերը:

Դիագրամը ցույց է տալիս հետևյալ գործընթացները՝ ջեռուցում, հովացում, ադիաբատիկ սառեցում, գոլորշու խոնավացում, խառնում և ընդհանուր գործընթացը, որը որոշվում է ցանկացած երկու պարամետրով:

Գործընթացը	Նշանակում	Նկարագրություն
Ջերմություն	Օ	Մուտքագրվում է նպատակային վերջի ջերմաստիճանը կամ թիրախային ջերմային ելքը:
Սառեցում	Գ	Մուտքագրված է նպատակային վերջի ջերմաստիճանը կամ թիրախային հովացման հզորությունը: Այս հաշվարկը հիմնված է այն ենթադրության վրա, որ հովացուցիչի մակերևույթի ջերմաստիճանը մնում է անփոփոխ, և օդի սկզբնական պարամետրերը ձգտում են դեպի այն կետը, որտեղ սառեցնող մակերեսի ջերմաստիճանը φ = 100% է: Կարծես սկզբնական վիճակի օդը խառնվում է ամբողջովին հագեցած օդի հետ հովացուցիչի մակերեսին։
Ադիաբատիկ սառեցում	Ա	Մուտքագրվում է նպատակային վերջնական հարաբերական խոնավությունը կամ խոնավության պարունակությունը կամ ջերմաստիճանը:
գոլորշու խոնավացում	Պ	Մուտքագրվում է նպատակային վերջնական հարաբերական խոնավությունը կամ խոնավության պարունակությունը:
Ընդհանուր գործընթաց	X	Ներկայացված են չորսից երկու պարամետրերի արժեքները (t, φ, d, i), որոնք վերջնական են տվյալ գործընթացի համար։
Խառնում	Ս	Այս գործընթացը սահմանվում է առանց պարամետրերի սահմանման: Օգտագործվում են երկու նախորդ օդի հոսքի արագությունները: Եթե ​​խառնման ընթացքում հասնում է առավելագույն թույլատրելի խոնավության պարունակությունը, ապա տեղի է ունենում ջրի գոլորշիների ադիաբատիկ խտացում: Արդյունքում հաշվարկվում է խտացրած խոնավության քանակը։

ԳՐԱԿԱՆՈՒԹՅՈՒՆ:

1. Բուրցև Ս.Ի., Ցվետկով Յու.Ն. Թաց օդ. Կազմը և հատկությունները. Դասագիրք. նպաստ. - SPb .: SPbGAKhPT, 1998 .-- 146 p.

2. Տեղեկագիրք ABOK 1-2004. Թաց օդ. - M .: AVOK-PRESS, 2004 .-- 46 p.

3. ASHRAE ձեռնարկ. Հիմունքներ. - Ատլանտա, 2001 թ.

Նախորդ հոդվածը. Ցիննիա՝ տնկում և խնամք, աճում սերմերից Հաջորդ հոդվածը. Բրուգմանսիայի տնկում և խնամք բաց դաշտում ձմեռային վերարտադրություն