Id-ի դիագրամային ծրագիր օդի վիճակի գծագրման համար: I-d դիագրամ սկսնակների համար (Դիմերի համար խոնավ օդի վիճակի ID դիագրամ): Հարաբերական խոնավության որոշում հոգեմետրով

Հարաբերական խոնավության որոշում հոգեմետրով

Հարաբերական խոնավությունը առավել ճշգրիտ որոշվում է հոգեմետրի միջոցով, որը բաղկացած է երկու ջերմաչափից, որոնցից մեկի զգայուն տարրը փաթաթված է անընդհատ ջրով թրջված կտորի մեջ: Գործվածքի մակերեսից ջրի գոլորշիացումը տեղի է ունենում ջրի ներքին էներգիայի և «խոնավ» ջերմաչափի զգայուն տարրի շնորհիվ, որի ջերմաստիճանը, հետևաբար, նվազում է։ Շրջապատող օդը թաց հյուսվածքով ջերմության և զանգվածային փոխանցման արդյունքում հաստատվում է ջերմային հավասարակշռություն, որը համապատասխանում է «խոնավ» ջերմաչափով նշված ջերմաստիճանին։ տ մ. Այն ավելի քիչ կլինի, քան «չոր» ջերմաչափի ջերմաստիճանը տցույց տալով իրական ջերմաստիճանը խոնավ օդը.

Գոլորշիացման արագությունը և, հետևաբար, «խոնավ» լամպի ջերմաստիճանի նվազումը տ մհամեմատ օդի ջերմաստիճանի հետ, որը ցույց է տալիս «չոր» ջերմաչափը, այսինքն. տ - տ մ, այնքան ավելի, այնքան հեռու է խոնավ օդում ջրային գոլորշիների վիճակը հագեցվածության վիճակից։

Համաձայն հոգեմետրիկ աղյուսակների (Հավելված), իմանալով տ մև հոգեմետրիկ ջերմաստիճանի տարբերությունը տ - տ մ, գծի հատման կետում տ մև սյունակ տ - տ մկարելի է որոշել հարաբերական խոնավությունը։

Խոնավ օդի պարամետրերը սովորաբար որոշվում են գրաֆիկորեն՝ օգտագործելով HD-դիագրամներ (նկ. 2): Այս գծապատկերի առանձնահատկությունն այն է, որ աբսցիսայի առանցքի գտնվելու վայրը օրդինատների առանցքի նկատմամբ 135 ° անկյան տակ է: X առանցքից կետերը նախագծված են հորիզոնական (պայմանական) առանցքի վրա:

Կորը սահմանային կոր է, որը համապատասխանում է հագեցած խոնավ օդի վիճակներին: Այս կորի վերևում գտնվող տարածքը համապատասխանում է չհագեցած խոնավ օդի վիճակներին:

ոգին, կորի տակ գտնվող տարածքը հագեցած խոնավ օդի տարածքն է, ցողի տեսքը, «մառախուղը»:

Ըստ HD-դիագրամ, դուք կարող եք որոշել ցողի կետի ջերմաստիճանը, եթե ուղղահայաց (սառեցման) t. 1-ը նախագծված է կորի վրա: Իզոթերմը, որն անցնում է այս խաչմերուկով, համապատասխանում է ջերմաստիճանին ցող.

Ջրի գոլորշու մասնակի ճնշումը որոշելու համար r pըստ տվյալ խոնավության, կորի տակ գծվում է գիծ։ Արժեքներ r pնշված է գծապատկերի աջ օրդինատի վրա mmHg-ով:

Խոնավ օդի տաքացման գործընթացը.Թողնել խոնավ օդը t.1 վիճակում՝ սկզբնական ջերմաստիճանով t1իսկ հարաբերական խոնավությունը ջեռուցվում է ջեռուցիչում (էլեկտրատաքացուցիչ) մինչև t2. Վրա HD-դիագրամ, այս գործընթացը պատկերված է 1-2 ուղիղ գծով (տես նկ. 2), որոնցից 1-ին և 2-րդ կետերով անցնում են համապատասխանաբար իզոթերմները։ t1և t2. Խոնավ օդի տաքացման գործընթացն իրականացվում է ժամը, քանի որ. Ջեռուցման գործընթացում խոնավ օդում խոնավության պարունակությունը չի փոխվում:

Տաքացվող օդի էթալպիան փոխելով H 2 - H 1Հնարավոր է, համաձայն թերմոդինամիկայի առաջին օրենքի հավասարման, որոշել մատակարարվող ջերմության քանակը (at).

, կՋ/ժամ։ (տասը)

Չորացման գործընթաց.Եթե ​​անտեսենք ջերմային կորուստները, ապա կարող ենք ենթադրել, որ չորացման խցիկում ջեռուցվող օդով նյութերի չորացման գործընթացը տեղի է ունենում . Վրա HD-գծապատկերում նման ընթացքը պատկերված է 2-3' ուղիղ գծով (տես նկ. 2): Խոնավ օդի էթալպիայի կայունությունը բացատրվում է նրանով, որ խոնավության գոլորշիացման համար անհրաժեշտ ջերմությունը վերցվում է օդի հոսքից և վերադարձվում դրան գոլորշիացված խոնավության հետ միասին։

Շրջակա միջավայրի ջերմության կորստով աշխատող չորանոցում չորացման գործընթացը տեղի կունենա ոչ թե 2-3΄ կորի երկայնքով (at ), այլ 2-3 կորի երկայնքով: 3-րդ կետի դիրքը որոշվում է փորձով չափված t3եւ . Չորացման խցիկից առաջ և հետո օդի խոնավության պարունակությունը փոխելով դ1և դ3Հնարավոր է հաշվարկել չորացած նյութից հեռացված խոնավության զանգվածը տաքացվող օդով.

, գ խոնավություն/ժ. (տասնմեկ)

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

Խոնավ օդի խտությունը 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 չնչին է, գործնականում ընդունում են.

Խոնավ օդի հագեցվածության աստիճանըψ - դրա խոնավության հարաբերակցությունը դնույն ջերմաստիճանում հագեցած օդի խոնավության նկատմամբ.

Հագեցած օդի համար.

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

Զրոյական կետը ընդունվում է որպես չոր օդի էթալպիա ( դ= 0) ջերմաստիճանի հետ տ= 0°С. Հետեւաբար, խոնավ օդի էթալպիան կարող է ունենալ դրական եւ բացասական արժեքներ։

Չոր օդի էնթալպիա

որտեղ է չոր օդի զանգվածային ջերմային հզորությունը:

Ջրի գոլորշիների էթալպիան ներառում է ջերմության այն քանակությունը, որն անհրաժեշտ է ջուրը գոլորշու վերածելու համար տ\u003d 0 o C և ջերմության քանակությունը, որը ծախսվում է ստացված գոլորշու ջերմաստիճանում տաքացնելու վրա 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 1 կգ չոր օդի դիմաց։

Երբ օդը մառախլապատ վիճակում է, դրա մեջ կարող են լինել կախված խոնավության կաթիլներ: դ ջուրև նույնիսկ սառույցի բյուրեղներ դ լ. Այս օդի էթալպիան ընդհանուր տեսարան

Ջրի էնթալպիա = 4,19 տ, սառույցի էթալպիա։

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

Ցողի կետի ջերմաստիճանը- օդի ջերմաստիճանը, որի դեպքում իզոբարային հովացման գործընթացում ջրի գոլորշիների մասնակի ճնշումը r pհավասարվում է հագեցվածության ճնշմանը: Այս ջերմաստիճանում խոնավությունը սկսում է դուրս գալ օդից:

Նրանք. Ցողի կետը այն ջերմաստիճանն է, որում ջրի գոլորշի օդումիր մշտական ​​խտությամբ դառնում է հագեցած գոլորշու միջոցով օդի սառեցման պատճառով(ժ =100%). Վերոնշյալ օրինակների համար (տես Աղյուսակ 2.1), երբ 25 ° C ջերմաստիճանում բացարձակ խոնավությունը ժդառնում է 50%, ցողի կետը կլինի մոտ 14°C ջերմաստիճան: Իսկ երբ բացարձակ խոնավությունը 20°C է: ժդառնում է 50%, ցողի կետը կլինի մոտ 9°C:

Մարդը անհարմար է զգում ցողման կետի բարձր արժեքների դեպքում (տես Աղյուսակ 2.2):

Աղյուսակ 2.2 - Մարդու սենսացիաները ցողման կետի բարձր արժեքներում

Մայրցամաքային կլիմայական պայմաններում 15-ից 20 °C ցողի կետով պայմանները որոշ չափով անհարմար են, իսկ 21 °C-ից բարձր ցողի կետ ունեցող օդը ընկալվում է որպես խեղդող: Ցողի ցածր կետը՝ 10°C-ից պակաս, փոխկապակցված է ավելի ցածր ջերմաստիճանի հետ միջավայրը, և մարմինը պահանջում է ավելի քիչ սառեցում: Ցածի ցածր կետը կարող է ուղեկցվել բարձր ջերմաստիճանի հետ միայն շատ ցածր հարաբերական խոնավության դեպքում:

Գծապատկեր d-I խոնավ օդ

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

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

ուղիղ միջոցով 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, ջրի գոլորշու մասնակի ճնշում։

Դիագրամի կառուցումը հիմնված է կախվածության վրա:

Ամենատարածված աղյուսակը դ-Iկառուցված է 0,1013 օդային ճնշման համար ՄՊա(760 մմ Hg): Կան նաև այլ բարոմետրիկ ճնշումների դիագրամներ:

Քանի 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 °-ից ցածր): Այս դեպքում դիագրամը հարմար է դառնում գրաֆիկական կոնստրուկցիաների և օդորակման գործընթացների հաշվարկների համար, քանի որ չհագեցած խոնավ օդի տարածքը ընդլայնվում է: Այնուամենայնիվ, գծապատկերի չափը նվազեցնելու և դրա օգտագործումը հեշտացնելու համար արժեքները դքանդվել է պայմանական առանցքի վրա, որը գտնվում է առանցքի 90 ° Ի .

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

Նկար 1 - Ջերմային դիագրամ դ-Iխոնավ օդը

Դիագրամի հետևյալ հատկությունը կարևոր է. Եթե ​​օդը մի կետից փոխել է իր վիճակը ադեպի կետ բ, անկախ նրանից, թե ինչ գործընթաց է, ապա դիագրամի վրա դ-Iայս փոփոխությունը կարող է ներկայացվել որպես գծի հատված աբ. Այս դեպքում օդի էթալպիայի աճը կհամապատասխանի հատվածին bv \u003d I b -I a. Իզոթերմ կետի միջով ա, բաժանել հատվածը բ.վերկու մասի.

գծի հատված բդ, որը ներկայացնում է զգայուն ջերմության տեսակարար կշռի փոփոխությունը (ջերմային էներգիայի պաշար, որի փոփոխությունը հանգեցնում է մարմնի ջերմաստիճանի փոփոխության). .

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

Գծային հատված ագհամապատասխանում է օդի խոնավության փոփոխությանը։ Ցողի կետը հայտնաբերվում է օդային վիճակի կետից ուղղահայացն իջեցնելով (օրինակ՝ կետից բ) պայմանական առանցքի վրա դմինչև հագեցվածության գծի հետ հատումը (φ=100%)։ Նկ. 2.6 K-ցողի կետ օդի համար, որի սկզբնական վիճակը որոշվել է կետով բ.

Օդում տեղի ունեցող գործընթացի ուղղությունը բնութագրվում է էթալպիայի փոփոխություններով Իև խոնավության պարունակությունը դ .

Խոնավ օդի վիճակը հոգեմետրիկ դիագրամի վրա որոշվում է նշված երկու պարամետրերով: Եթե ​​մենք ընտրում ենք ցանկացած չոր լամպի ջերմաստիճան և ցանկացած խոնավ լամպի ջերմաստիճան, ապա գծապատկերի վրա այս գծերի հատման կետը մի կետ է, որը ցույց է տալիս օդի վիճակը այս ջերմաստիճաններում: Այս պահին օդի վիճակը միանգամայն մատնանշված է։

Երբ դիագրամի վրա հայտնաբերվում է օդի որոշակի վիճակ, օդի մնացած բոլոր պարամետրերը կարող են որոշվել՝ օգտագործելով J-d գծապատկերներ .

Օրինակ 1

t = 35°С , և ցողի կետի ջերմաստիճանը TR հավասար է t T.R. = 12°С Ո՞րն է թաց լամպի ջերմաստիճանը:

Լուծումը տես Նկար 6-ում:

Ջերմաստիճանի սանդղակի վրա մենք գտնում ենք ցողի կետի ջերմաստիճանի թվային արժեքը t T.R. = 12°С և գծեք իզոթերմի գիծ φ = 100% . Մենք ստանում ենք մի կետ ցողի կետի պարամետրերով. Թ.Ռ .

Այս կետից դ = կոնստ t = 35°С .

Մենք ստանում ենք ցանկալի միավորը ԲԱՅՑ

Մի կետից ԲԱՅՑ մենք գծում ենք մշտական ​​ջերմային պարունակության գիծ. j = կոնստ խոնավության հարաբերական գիծն անցնելուց առաջ φ = 100% .

Ստացեք թաց լամպի կետը Թ.Մ.

Ստացված կետից - Թ.Մ. գծեք իզոթերմի գիծ t = կոնստ նախքան ջերմաստիճանի սանդղակը անցնելը:

Մենք կարդում ենք թաց ջերմաչափի ջերմաստիճանի ցանկալի թվային արժեքը. Թ.Մ. միավորներ ԲԱՅՑ , որը հավասար է

տ Թ.Մ. = 20,08°C:

Օրինակ 2

Եթե ​​խոնավ օդի չոր լամպի ջերմաստիճանը t = 35°С , և ցողի կետի ջերմաստիճանը t T.R. = 12°С , որը հավասար է հարաբերական խոնավություն?

Լուծումը տես Նկար 7-ում:

t = 35°С և գծիր իզոթերմի գիծ - t = կոնստ .

t T.R. = 12°С և գծիր իզոթերմի գիծ - t = կոնստ խոնավության հարաբերական գիծն անցնելուց առաջ φ = 100% .

Ստացեք ցողի կետը Թ.Ռ .

Այս կետից - Թ.Ռ. մենք գծում ենք մշտական ​​խոնավության գիծ. դ = կոնստ t = 35°С .

Սա կլինի ցանկալի կետը ԲԱՅՑ , որի պարամետրերը սահմանվել են։

Ցանկալի հարաբերական խոնավությունը այս պահին հավասար կլինի

φ A = 25%:

Օրինակ 3

Եթե ​​խոնավ օդի չոր լամպի ջերմաստիճանը t = 35°С , և ցողի կետի ջերմաստիճանը t T.R. = 12°С Ո՞րն է օդի էթալպիան:

Լուծումը տես Նկար 8-ում:

Ջերմաստիճանի սանդղակի վրա մենք գտնում ենք ջերմաստիճանի թվային արժեքը չոր ջերմաչափի համաձայն. t = 35°С և գծիր իզոթերմի գիծ - t = կոնստ .

Ջերմաստիճանի սանդղակի վրա մենք գտնում ենք ցողի կետի ջերմաստիճանի թվային արժեքը. t T.R. = 12°С և գծիր իզոթերմի գիծ - t = կոնստ խոնավության հարաբերական գիծն անցնելուց առաջ φ = 100% .

Ստացեք ցողի կետը Թ.Ռ.

Այս կետից - Թ.Ռ. մենք գծում ենք մշտական ​​խոնավության գիծ. դ = կոնստ չոր լամպի իզոթերմ գծի հետ հատման կետին t = 35°С .

Սա կլինի ցանկալի կետը ԲԱՅՑ , որի պարամետրերը սահմանվել են։ Ցանկալի ջերմության պարունակությունը կամ էնթալպիան այս պահին հավասար կլինի

J A \u003d 57,55 կՋ / կգ:

Օրինակ 4

Իր սառեցման հետ կապված օդորակման մեջ (տաք սեզոն) մենք հիմնականում շահագրգռված ենք որոշել ջերմության քանակությունը, որը պետք է հեռացվի, որպեսզի օդը բավականաչափ սառչի, որպեսզի պահպանվեն սենյակում միկրոկլիմայի հաշվարկված պարամետրերը: Երբ օդորակումը կապված է դրա ջեռուցման հետ (տարվա ցուրտ ժամանակաշրջան), արտաքին օդը պետք է տաքացվի՝ սենյակի աշխատանքային տարածքում նախագծային պայմանները ապահովելու համար:

Ենթադրենք, օրինակ, որ արտաքին թաց լամպի ջերմաստիճանը t H T.M = 24°С , իսկ պայմանական սենյակում անհրաժեշտ է պահպանել tB T.M = 19 ° C թաց ջերմաչափով։

Ջերմության ընդհանուր քանակը, որը պետք է հեռացվի 1 կգ չոր օդից, որոշվում է հետևյալ մեթոդով.

Տես նկար 9-ը:

Արտաքին օդի էնթալպիա ժամը t H T.M = 24°С թաց լամպ է

p= J H \u003d 71,63 կՋ / 1 կգ չոր օդ:

Ներքին օդի էթալպիան t B TM = 19 °C ըստ խոնավ լամպի է

J B \u003d 53,86 կՋ / 1 կգ չոր օդ:

Արտաքին և ներքին օդի էթալպիական տարբերությունը հետևյալն է.

JH - JB \u003d 71,63 - 53,86 \u003d 17,77 կՋ / կգ:

Ելնելով դրանից՝ ջերմության ընդհանուր քանակությունը, որը պետք է հեռացվի օդից սառչելիս t H T.M = 24°С թաց լամպ դեպի tB T.M = 19 ° C թաց լամպ, հավասար Q = 17,77 կՋ 1 կգ չոր օդի համար , որը հավասար է 4,23 կկալ կամ 4,91 Վտ 1 կգ չոր օդի համար։

Օրինակ 5

Ջեռուցման սեզոնին անհրաժեշտ է տաքացնել արտաքին օդը t H \u003d - 10 ° C չոր ջերմաչափ և tH T.M = - 12,5°C թաց լամպը ներքին օդի ջերմաստիճանին t B \u003d 20 ° С չոր լամպ և tB T.M = 11°С թաց ջերմաչափով։ Որոշեք չոր ջերմության քանակը, որը պետք է ավելացվի 1 կգ չոր օդին:

Լուծումը տես Նկար 10-ում:

Վրա J–d դիագրամ ըստ երկու հայտնի պարամետրերի - ըստ չոր լամպի ջերմաստիճանի t H \u003d - 10 ° C և լամպի խոնավ ջերմաստիճանը tH T.M = - 12,5°C որոշեք դրսի օդի կետը՝ հիմնվելով չոր լամպի ջերմաստիճանի վրա t H \u003d - 10 ° C իսկ արտաքին օդի ջերմաստիճանից՝ Հ .

Ըստ այդմ, մենք որոշում ենք ներքին օդի կետը. AT .

Մենք կարդում ենք ջերմության պարունակությունը՝ արտաքին օդի էթալպիան. Հ , որը հավասար կլինի

J H \u003d - 9,1 կՋ / 1 կգ չոր օդ:

Ըստ այդմ, ջերմային պարունակությունը՝ ներքին օդի էթալպիան. AT հավասար կլինի

J B \u003d 31,66 կՋ / 1 կգ չոր օդի համար

Ներքին և դրսի օդի էթալպիաների տարբերությունը հավասար է.

ΔJ \u003d J B - J H \u003d 31,66 - (-9,1) \u003d 40,76 կՋ / կգ:

Ջերմության քանակի այս փոփոխությունը միայն չոր օդում ջերմության քանակի փոփոխություն է, քանի որ դրա խոնավության պարունակության փոփոխություն չկա.

Չորացնելկամ զգայուն ջերմություն - տաք, որը ավելացվում կամ հեռացվում է օդում՝ առանց գոլորշու ագրեգացման վիճակի փոփոխության (փոխվում է միայն ջերմաստիճանը)։

Թաքնված ջերմությունջերմություն է, որն օգտագործվում է գոլորշու ագրեգացման վիճակը փոխելու համար՝ առանց ջերմաստիճանը փոխելու։ Ցողի կետի ջերմաստիճանը ցույց է տալիս օդի խոնավության պարունակությունը:

Երբ ցողի կետի ջերմաստիճանը փոխվում է, խոնավության պարունակությունը փոխվում է, այսինքն. այլ կերպ ասած, խոնավության պարունակությունը կարող է փոխվել միայն ցողի կետի ջերմաստիճանը փոխելով: Ուստի պետք է նշել, որ եթե ցողի կետի ջերմաստիճանը մնում է հաստատուն, ապա խոնավության պարունակությունը նույնպես չի փոխվում։

Օրինակ 6

Օդ, որն ունի նախնական պարամետրեր t H \u003d 24 ° C չոր լամպ և t H T.M = 14°С թաց լամպը, պետք է պայմանավորված լինի այնպես, որ դրա վերջնական պարամետրերը հավասարվեն t K \u003d 24 ° С չոր լամպ և t K T.M = 21°С թաց ջերմաչափով։ Անհրաժեշտ է որոշել ավելացված թաքնված ջերմության, ինչպես նաև ավելացված խոնավության քանակը։

Լուծումը տես Նկար 11-ում:

Ջերմաստիճանի սանդղակի վրա մենք գտնում ենք ջերմաստիճանի թվային արժեքը չոր ջերմաչափի համաձայն. t H \u003d 24 ° C և գծեք իզոթերմի գիծ - t = կոնստ .

Նմանապես, ջերմաստիճանի սանդղակի վրա մենք գտնում ենք ջերմաստիճանի թվային արժեքը ըստ խոնավ ջերմաչափի - tH T.M. = 14°С , մենք գծում ենք իզոթերմի գիծ - t = կոնստ .

Անցնելով իզոթերմի գիծը - tH T.M. = 14°С հարաբերական խոնավության գծով — φ = 100% տալիս է թաց օդային լամպի կետը նախնական սահմանված պարամետրերով՝ կետ M.T.(N) .

Այս կետից մենք գծում ենք մշտական ​​ջերմային պարունակության գիծ՝ էնթալպիա. j = կոնստ մինչև իզոթերմի հետ հատումը - t H \u003d 24 ° C .

Մենք միավոր ենք ստանում j-d գծապատկեր խոնավ օդի սկզբնական պարամետրերով` կետ Հ , t կարդալ էնթալպիայի թվային արժեքը

J H \u003d 39,31 կՋ / 1 կգ չոր օդ:

Մենք նույն կերպ ենք վարվում՝ որոշելու խոնավ օդի կետը j-d գծապատկեր վերջավոր պարամետրերով - կետ Դեպի .

Էնթալպիայի թվային արժեքը մի կետում Դեպի հավասար կլինի

J K \u003d 60,56 կՋ / 1 կգ չոր օդ:

Այս դեպքում օդափոխել սկզբնական պարամետրերով կետում Հ թաքնված ջերմությունը պետք է ավելացվի այնպես, որ օդի վերջնական պարամետրերը լինեն տեղում Դեպի .

Որոշեք թաքնված ջերմության քանակը

ΔJ \u003d J K - J H \u003d 60,56 - 39,31 \u003d 21,25 կՋ / կգ:

Մենք նկարում ենք մեկնարկային կետից՝ կետից Հ , իսկ վերջնակետը կետն է Դեպի մշտական ​​խոնավության պարունակության ուղղահայաց գծեր. դ = կոնստ և կարդացեք օդի բացարձակ խոնավության արժեքները հետևյալ կետերում.

J H \u003d 5,95 գ / 1 կգ չոր օդի համար;

J K \u003d 14,4 գ / 1 կգ չոր օդի համար:

Հաշվի առնելով օդի բացարձակ խոնավության տարբերությունը

Δd \u003d d K -d H \u003d 14,4 - 5,95 \u003d 8,45 գ / 1 կգ չոր օդի համար

մենք ստանում ենք 1 կգ չոր օդի համար ավելացված խոնավության քանակը։

Ջերմության քանակի փոփոխությունը միայն քանակի փոփոխություն է թաքնվածջերմություն, քանի որ չոր լամպի ջերմաստիճանի փոփոխություն չկա:

Դրսի օդը ջերմաստիճանում t H \u003d 35 ° С չոր լամպ և tH T.M. = 24°C թաց ջերմաչափ - կետ Հ , պետք է խառնել t Р = 18 ° С պարամետրերով վերաշրջանառվող օդի հետ՝ ըստ չոր ջերմաչափի և φ P = 10% հարաբերական խոնավություն - կետ Ռ.

Խառնուրդը պետք է բաղկացած լինի 25% դրսի օդից և 75% վերաշրջանառվող օդից: Որոշեք օդի խառնուրդի վերջնական ջերմաստիճանը՝ օգտագործելով չոր և թաց լամպ:

Լուծումը տես Նկար 12-ում:

Դիմել J-d աղյուսակ միավորներ Հ և Ռ ըստ նախնական տվյալների։

H և P կետերը միացնում ենք ուղիղ գծով՝ խառնուրդի գիծ։

Միքսի գծում HP որոշել խառնուրդի կետը Հետ այն հարաբերակցության հիման վրա, որ խառնուրդը պետք է բաղկացած լինի 25% դրսի օդից և 75% վերաշրջանառվող օդից: Սրա համար, կետից Ռ մի կողմ դնել մի հատված, որը հավասար է խառնուրդի գծի ամբողջ երկարության 25%-ին HP . Ստացեք խառնուրդի կետը Հետ .

Կտրման մնացած երկարությունը Չ հավասար է խառնուրդի գծի երկարության 75%-ին HP .

C կետից գծում ենք մշտական ​​ջերմաստիճանի գիծ t = կոնստ իսկ ջերմաստիճանի սանդղակի վրա մենք կարդում ենք խառնուրդի կետի ջերմաստիճանը t C \u003d 22,4 ° C չոր ջերմաչափ.

Մի կետից Հետ մենք գծում ենք մշտական ​​ջերմության պարունակության գծեր j = կոնստ խոնավության հարաբերական գիծն անցնելուց առաջ φ = 100% և ստացեք թաց լամպի ջերմաստիճանի կետը տ Գ Տ.Մ. խառնուրդներ. Այս կետից թվային արժեք ստանալու համար մենք գծում ենք հաստատուն ջերմաստիճանի գիծ և ջերմաստիճանի սանդղակի վրա որոշում ենք խառնուրդի խոնավ ջերմաչափի ջերմաստիճանի թվային արժեքը, որը հավասար է. տ Գ Տ.Մ. = 12°C .

Անհրաժեշտության դեպքում, համար j-d գծապատկեր Դուք կարող եք որոշել խառնուրդի բացակայող բոլոր պարամետրերը.

• ջերմության պարունակությունը հավասար է J C \u003d 33,92 կՋ / կգ ;
• խոնավության պարունակությունը հավասար է d С = 4.51 գ / կգ ;
• հարաբերական խոնավություն φ С = 27% .

Խոնավ օդը լայնորեն օգտագործվում է տարբեր ոլորտներում, ներառյալ երկաթուղային տրանսպորտը ջեռուցման, հովացման, խոնավացնող կամ խոնավացնող օդային համակարգերում: AT 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 մաշվող 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 ջերմատեխնիկական հաշվարկները կատարվում են օգտագործելով i-dդիագրամ (տես Նկար 4), առաջարկվել է 1918 թվականին պրոֆեսոր Ա.Կ. Ռամզին.

Այս դիագրամը արտահայտում է օդի ջերմաստիճանի, հարաբերական խոնավության, մասնակի ճնշման, բացարձակ խոնավության և ջերմության պարունակության հիմնական պարամետրերի գրաֆիկական կախվածությունը 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։ Էնթալպիան գծվում է y առանցքի երկայնքով սանդղակի վրա ես 1 կՋ/կգ չոր օդի ընդմիջումով։ Միևնույն ժամանակ, 0-ից վեր՝ խոնավ օդի ջերմաստիճանին համապատասխան t=0 0 С (273K) և խոնավության d=0, մի կողմ են դրվում էթալպիայի դրական արժեքները, իսկ ներքև՝ բացասական արժեքները։ էթալպիա.

Օրդինատների առանցքի վրա ստացված կետերի միջով աբսցիսային առանցքի նկատմամբ 135 0 անկյան տակ գծվում են հաստատուն էթալպիաների գծեր։ Այսպիսով ստացված ցանցի վրա կիրառվում են իզոթերմ գծեր և մշտական ​​հարաբերական խոնավության գծեր: Իզոթերմներ կառուցելու համար մենք օգտագործում ենք խոնավ օդի ջերմության պարունակության հավասարումը.

Այն կարելի է գրել հետևյալ ձևով.

, (1.27)

որտեղ t և C st-ը համապատասխանաբար ջերմաստիճանն են (0 C) և չոր օդի ջերմային հզորությունը (կՋ / կգ 0 C);

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, ինչը նշանակում է, որ իզոթերմները կոորդինատներում. i–dուղիղ 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, որոշում ենք ջերմային 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)

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

Ցանկացած այլ իզոթերմ կարող է կառուցվել նմանատիպ ձևով, օրինակ՝ պլյուս 10 0 C (283) ջերմաստիճանի դեպքում: Այս ջերմաստիճանում և \u003d 100%, ըստ հղման տվյալների, մենք գտնում ենք, որ լիովին հագեցած օդի մասնակի ճնշումը հավասար է P p \u003d 9,21 մմ: rt. Արվեստ. (1.23կՊա), այնուհետև (1.28) արտահայտությունից գտնում ենք խոնավության արժեքը (d=7.63 գ/կգ), իսկ արտահայտությունից (1.27) որոշում ենք խոնավ օդի ջերմության արժեքը (i=29.35 կՋ/գ): ):

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

i \u003d 1,005 * 10 \u003d 10,05 կՋ / գ:

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

Կառուցումների արդյունքում ստացվել է i-d դիագրամ, որը ներկայացված է Նկար 4-ում: Այստեղ խոնավ օդի ջերմաստիճանի արժեքները գծագրված են y առանցքի վրա, իսկ խոնավության պարունակության արժեքները՝ գծապատկերի վրա: abscissa. Թեք գծերը ցույց են տալիս ջերմության պարունակության արժեքները (կՋ/կգ): Կոորդինատների կենտրոնից ճառագայթով շեղվող կորերը արտահայտում են հարաբերական խոնավության φ արժեքները:

φ=100% կորը կոչվում է հագեցվածության կոր; դրա վերեւում օդում ջրի գոլորշին գերտաքացած վիճակում է, իսկ ներքեւում՝ գերհագեցվածության վիճակում։ Կոորդինատների կենտրոնից թեքված գիծը բնութագրում է ջրի գոլորշու մասնակի ճնշումը։ Մասնակի ճնշման արժեքները գծագրված են y առանցքի աջ կողմում:

Օգտագործելով i-d դիագրամը, հնարավոր է տվյալ ջերմաստիճանի և հարաբերական խոնավության դեպքում որոշել դրա մյուս պարամետրերը՝ ջերմության պարունակությունը, խոնավության պարունակությունը և մասնակի ճնշումը: Օրինակ, տվյալ ջերմաստիճանի համար գումարած 25°С (273K) և հարաբերական խոնավությունը և φ=40% i - d գծապատկերում մենք գտնում ենք կետը. ԲԱՅՑ.Դրանից շարժվելով ուղղահայաց ներքև, 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 A = 8 գ / կգ չոր օդ: Դիագրամը ցույց է տալիս նաև, որ կետը ԲԱՅՑընկած է թեք գծի վրա, որն արտահայտում է ջերմության պարունակությունը i A = 11 կՋ/կգ չոր օդ։

Գործընթացները, որոնք տեղի են ունենում օդի տաքացման կամ սառեցման ժամանակ՝ առանց խոնավության պարունակության փոփոխության, գծապատկերում պատկերված են ուղղահայաց ուղիղ գծերով: Դիագրամից երևում է, որ d=const-ում օդը տաքացնելու ընթացքում նրա հարաբերական խոնավությունը նվազում է, իսկ սառչելիս՝ ավելանում։

Օգտագործելով i - d դիագրամը, կարող եք որոշել խոնավ օդի խառը մասերի պարամետրերը, դրա համար նրանք կառուցում են այսպես կոչված. լանջինճառագայթային գործընթաց . Գործընթացի ճառագայթի կառուցումը (տես նկար 5) սկսվում է հայտնի պարամետրերով կետից, այս դեպքում՝ 1-ին կետից։

Խոնավ օդի I-d դիագրամը կազմվել է պրոֆեսոր Լեոնիդ Կոնստանտինովիչ Ռամզինի կողմից 1918 թվականին: Այն գրաֆիկորեն կապում է խոնավ օդի 5 պարամետրերը.

հատուկ ջերմային պարունակություն (էնթալպիա) ես ներս,

ջերմաստիճանը տ,

հարաբերական խոնավություն φ ,

ջրի գոլորշու մասնակի ճնշում p p.

Իմանալով այս պարամետրերից երկուսը, կարող եք որոշել մնացած բոլորը:

Գծապատկերը կազմված է որոշակի բարոմետրիկ ճնշման համար:

Ջերմային պարունակության (էնթալպիա) արժեքները գծագրվում են y առանցքի վրա (ուղղահայաց) Ես սչոր օդ, աբսցիսայի վրա (հորիզոնական) - խոնավության պարունակություն դ. Մշտական ​​ջերմային պարունակությամբ (էնթալպիա) գծերը I=const (ադիաբատիկ) անցնում են y-առանցքի նկատմամբ 135º անկյան տակ: Մշտական ​​խոնավության գծեր դ=const վազում է y-առանցքին զուգահեռ:

Գծագրված են նաև մշտական ​​հարաբերական խոնավության կոր գծեր: φ =const և իզոթերմ ուղղի y առանցքի անկյան տակ t=const.

տողեր φ =0 և դ=0 համընկնում են, քանի որ դրանք հավասարապես բնութագրում են օդում խոնավության լիակատար բացակայությունը:

Պարամետրերով գծերի հատման կետով դ=0 և տ=0-ն անցնում է I=0 տողը: Այս տողից վեր ջերմության պարունակության (էնթալպիա) արժեքները դրական են, ներքևում՝ բացասական:

φ=100% տողը գծապատկերը բաժանում է երկու մասի։ Գծի վերևում խոնավ չհագեցած օդի տարածք է: Գիծն ինքնին φ \u003d 100% համապատասխանում է հագեցած օդին - " հագեցվածության կորը «. Գծի տակ գերհագեցած օդի տարածք է, « մառախուղի գոտի », որտեղ ջուրը օդում կախված է հեղուկ կամ պինդ փուլում:

I-d դիագրամներ և A կետի խոնավ օդի պարամետրերի որոշման դիագրամներ:

ՕԴԻ ԲՈՒԺՄԱՆ ՀԻՄՆԱԿԱՆ ԳՈՐԾԸՆԹԱՑՆԵՐ
ԵՎ ՆՐԱՆՑ ՊԱՏԿԵՐԸ ՄԻԱՑՎԱԾ Է I-d ԴԻԱԳՐԱՄ

Խոնավ օդի վիճակի փոփոխման գործընթացները դիտարկելիս ընդունվում է հետևյալը ենթադրություն : օդի հատկությունները միաժամանակ փոխվում են իր ծավալով.

Իրականում դա այդպես չէ, քանի որ տաք մակերևույթներին ամենամոտ շերտերը կունենան ավելի բարձր ջերմաստիճան, քան ավելի հեռու գտնվող շերտերը: Դրա հիման վրա հետևում է, որ օդի պարամետրերի միջին արժեքները ողջ ծավալի համար ընդունվում են որպես վավեր:

Խոնավ օդի մշակումը, այսինքն՝ փոխելով դրա պարամետրերը, իրականացվում է հատուկ սարքերի միջոցով։ Ստորև ներկայացված է միայն նման սարքերի շահագործման նպատակի և սկզբունքի նկարագրությունը՝ առանց հաշվի առնելու դրանց դիզայնը, սորտերը և տեղադրումը:

Տարրական սարքերը, որոնք օդի պարամետրերի վրա ազդելու գործիքներ են, ներառում են.

ջեռուցիչ

ոռոգման (վարդակ) խցիկ (ջրի խոնավացուցիչ)

գոլորշու խոնավացուցիչ (գոլորշու գեներատոր)

ՏԱՔԱՑԻՉ

Ջեռուցիչջերմափոխանակման սարք է, որը փոխում է օդի ջերմաստիճանը՝ չազդելով խոնավության պարունակության վրա։

չոր ջերմություն

Գործընթացը դիտվում է միայն ջերմափոխանակիչում (ջեռուցիչ):

Օդի տաքացումը տեղի է ունենում մշտական ​​խոնավության պարունակությամբ (d = const), քանի որ խոնավությունը ոչ մի տեղ չի գնում և ոչ մի տեղից չի ավելացվում, քանի որ վերամշակված օդը շփվում է միայն ջերմափոխանակիչի (ջեռուցիչի) չոր մակերեսի հետ: Փոխվում է միայն զգայուն ջերմության քանակը:

Այս գործընթացում խոնավության պարունակությունը չի փոխվում, ջերմաստիճանը և էնթալպիան բարձրանում են, իսկ հարաբերական խոնավությունը նվազում է ( t2>t1,Ես 2>Ես 1,φ 2<φ 1, դ2=դ1= const):

Ջերմային սպառումը ջեռուցիչում օդի ջեռուցման համար.

Ք Կ = ∆I∙G, kJ/h = , W, որտեղ

∆I- կՋ/կգ օդի ջերմության պարունակության տարբերությունը համապատասխանաբար օդատաքացուցիչից հետո և դրանից առաջ.

Գ– ջեռուցիչով անցնող օդի սպառումը, կգ/ժ

Չոր սառեցում

Օդի սառեցումը տեղի է ունենում մշտական ​​խոնավության պարունակությամբ (d=const), քանի որ խոնավությունը ոչ մի տեղ չի գնում և ոչ մի տեղից չի ավելանում, քանի որ օդը շփվում է միայն ջերմափոխանակիչի (ջեռուցիչի) չոր մակերեսի հետ։ Փոխվում է միայն զգայուն ջերմության քանակը:

Միևնույն ժամանակ, խոնավության պարունակությունը չի փոխվում, ջերմաստիճանը և ջերմային պարունակությունը (էնթալպիա) նվազում են, իսկ հարաբերական խոնավությունը մեծանում է ( t2<t1,Ես 2<Ես 1,φ 2>φ 1, դ2=դ1= const):

Ջեռուցման մեջ ցրտի ծախսերը որոշվում են այնպես, ինչպես ջերմային ծախսերի հաշվարկները: Այս դեպքում ջերմային ծախսերի բացասական արժեքը կնշանակի ոչ թե ջերմության, այլ սառը արժեքի արժեքը։

հալման ջերմաստիճան

Եթե ​​չոր հովացման ընթացքում գործընթացը գծի երկայնքով դ= const-ը հասնում է հարաբերական խոնավության գծին φ = 100%, ապա ջերմաստիճանի հետագա նվազմամբ խոնավությունը սկսում է ազատվել օդից, քանի որ ջրի գոլորշիները խտանում են:

հալման ջերմաստիճան- հագեցած օդի վիճակ ( φ =100%) տվյալ խոնավության պարունակության դեպքում դ. Այն գտնվում է գծերի հատման կետում։ դ=կոնստ և φ =100%. Այս կետով անցնող իզոթերմը համապատասխանում է ցողի կետի ջերմաստիճանը t TR.

Գործընթացի էությունը կայանում է նրանում, որ երբ օդը սառչում է, որը պարունակում է մշտական ​​քանակությամբ ջրի գոլորշի, առաջանում է ջերմաստիճան, որի դեպքում գոլորշին չի կարող պահպանվել օդով և անցնում է հեղուկ վիճակի:

Չոր սառեցում

Եթե ​​ջերմափոխանակիչի (ջեռուցիչի) մակերեսային ջերմաստիճանը տ պովՑողի կետի ջերմաստիճանից ցածր, այնուհետև օդի ջերմաստիճանի հետագա նվազմամբ գործընթացը, ցողի կետին հասնելուց հետո, այնուհետև շարունակվում է գծի երկայնքով: φ =100%. Այս դեպքում գոլորշին խտանում է, և, համապատասխանաբար, օդի խոնավությունը նվազում է։ Նաև գործընթացի ընթացքում նվազում է նաև էթալպիան, և հարաբերական խոնավությունը հասնում է առավելագույն հնարավոր արժեքի՝ 100% ( t2<t1,Ես 2<Ես 1,φ 1<φ 2≈100%, դ2<դ1).

Հեռացված խոնավության քանակը յուրաքանչյուրիցկիլոգրամ օդ, որը սահմանվում է որպես խոնավության պարունակության տարբերություն ցողի և գործընթացի վերջի կետում Δd=դ2– d TP, d TP = d 1. Ջեռուցիչում խտացող ջրի հոսքի արագությունը որոշվում է բանաձևով. W=G .

Հարկ է նշել, որ գործնականում գործընթացը չի կարող ընթանալ խիստ գծով φ =100%, իսկ դրա երկայնքով՝ արժեքներով φ մոտ 95%: Այս դեպքում օդի վերջնական ջերմաստիճանը մի փոքր ավելի բարձր կլինի ջերմափոխանակիչի (ջեռուցիչի) մակերեսային ջերմաստիճանից:

Նախորդ հոդվածը. Ինչպե՞ս գտնել թվաբանական առաջընթաց: Հաջորդ հոդվածը. Թվաբանական առաջընթաց