Ինչպես օգտագործել hd դիագրամը: I-d գծապատկեր սկսնակների համար (Դիմերի համար խոնավ օդի պայմանների ID աղյուսակ): Հարաբերական խոնավության որոշում հոգեմետրով

Սահմանեք պարամետրերը խոնավ օդը, ինչպես նաև լուծել տարբեր նյութերի չորացման հետ կապված մի շարք գործնական հարցեր՝ շատ հարմար գրաֆիկական եղանակով. i-dգծապատկերներ, որոնք առաջին անգամ առաջարկել է խորհրդային գիտնական Լ.Կ. Ռամզինը 1918 թվականին:

Կառուցված է 98 կՊա բարոմետրիկ ճնշման համար: Գործնականում դիագրամը կարող է օգտագործվել չորանոցների հաշվարկման բոլոր դեպքերում, քանի որ մթնոլորտային ճնշման նորմալ տատանումներով արժեքները. եսև դքիչ փոխվել.

Գծապատկեր ներս կոորդինատները i-dխոնավ օդի էթալպիական հավասարման գրաֆիկական մեկնաբանություն է։ Այն արտացոլում է խոնավ օդի հիմնական պարամետրերի հարաբերությունները: Դիագրամի յուրաքանչյուր կետ ընդգծում է որոշակի վիճակ՝ հստակ սահմանված պարամետրերով: Խոնավ օդի բնութագրիչներից որևէ մեկը գտնելու համար բավական է իմանալ նրա վիճակի միայն երկու պարամետր։

I-d աղյուսակխոնավ օդը գծագրված է թեք կոորդինատային համակարգում: Օրդինատների առանցքի վրա զրոյական կետից վեր և վար (i = 0, d = 0) գծագրվում են էթալպիայի արժեքները և i = const գծերը գծվում են աբսցիսայի առանցքին զուգահեռ, այսինքն՝ 135 անկյան տակ: 0 դեպի ուղղահայաց: Այս դեպքում 0 о С իզոթերմը չհագեցած շրջանում գտնվում է գրեթե հորիզոնական։ Ինչ վերաբերում է d խոնավության պարունակությունը կարդալու սանդղակին, ապա հարմարության համար այն իջեցվում է սկզբնաղբյուրով անցնող հորիզոնական գծի։

i-d դիագրամը գծագրված է նաև ջրի գոլորշու մասնակի ճնշման կորով։ Այդ նպատակով օգտագործվում է հավասարումը.

P p = B * d / (0.622 + d),

Հաշվի առնելով, թե որն է d-ի փոփոխական արժեքների համար, մենք ստանում ենք, որ, օրինակ, d = 0 P p = 0, d = d 1 P p = P p1, d = d 2 P p = P p2 և այլն: . Հաշվի առնելով մասնակի ճնշումների որոշակի սանդղակը, ուղղանկյուն կոորդինատային համակարգում գծապատկերի ստորին մասում նշված կետերում գծվում է կոր P p = f (d): Դրանից հետո հաստատունի կոր գծերը գծվում են i-d դիագրամի վրա հարաբերական խոնավություն(φ = const): Ստորին կորը φ = 100% բնութագրում է ջրի գոլորշիներով հագեցած օդի վիճակը ( հագեցվածության կորը).

Նաև խոնավ օդի i-d դիագրամի վրա գծագրվում են իզոթերմների ուղիղ գծեր (t = const), որոնք բնութագրում են խոնավության գոլորշիացման գործընթացները՝ հաշվի առնելով 0 ° C ջերմաստիճան ունեցող ջրի կողմից ներմուծվող ջերմության լրացուցիչ քանակությունը:

Խոնավության գոլորշիացման գործընթացում օդի էթալպիան մնում է հաստատուն, քանի որ նյութերի չորացման համար օդից վերցված ջերմությունը վերադառնում է դրան գոլորշիացված խոնավության հետ միասին, այսինքն՝ հավասարման մեջ.

i = i b + d * i p

Առաջին ժամկետի նվազումը կփոխհատուցվի երկրորդ ժամկետի աճով։ i-d դիագրամում այս գործընթացն անցնում է գծի երկայնքով (i = const) և պայմանականորեն կոչվում է գործընթաց ադիաբատիկ գոլորշիացում... Օդի սառեցման սահմանը թաց ջերմաչափի ադիաբատիկ ջերմաստիճանն է, որը գծապատկերում հայտնաբերված է որպես գծերի (i = const) կետի (i = const) հագեցվածության կորի հատման կետի ջերմաստիճանը (φ = 100%):

Կամ այլ կերպ ասած, եթե A կետից (i = 72 կՋ / կգ կոորդինատներով, d = 12,5 գ / կգ չոր օդ, t = 40 ° C, V = 0,905 մ 3 / կգ չոր օդ φ = 27%), արտանետում է. խոնավ օդի որոշակի վիճակ, ուղղահայաց ճառագայթ d = const քաշեք, ապա դա կլինի օդի սառեցման գործընթաց՝ առանց դրա խոնավության պարունակությունը փոխելու. Հարաբերական խոնավության φ արժեքը այս դեպքում աստիճանաբար մեծանում է: Երբ այս ճառագայթը շարունակվում է մինչև այն հատվում է φ = 100% կորի հետ («B» կետը i = 49 կՋ / կգ կոորդինատներով, d = 12,5 գ / կգ չոր օդ, t = 17,5 ° C, V = 0, 84 մ 3: / կգ չոր բեռ j = 100%), մենք ստանում ենք ամենացածր ջերմաստիճանը tp (այն կոչվում է ցողի կետի ջերմաստիճանը), որի դեպքում որոշակի խոնավության d պարունակությամբ օդը դեռևս ի վիճակի է չխտացրած վիճակում պահել գոլորշիները. Ջերմաստիճանի հետագա նվազումը հանգեցնում է խոնավության նստվածքի կա՛մ կասեցված վիճակում (մառախուղ), կա՛մ ցողի տեսքով՝ ցանկապատերի մակերևույթներին (մեքենայի պատեր, սնունդ), կա՛մ սառնամանիք և ձյուն (գոլորշիչի խողովակներ): սառնարանային մեքենա):

Եթե ​​A վիճակում օդը խոնավացվում է առանց ջերմության մատակարարման կամ հեռացման (օրինակ՝ բաց ջրի մակերեսից), ապա AC գծով բնութագրվող գործընթացը տեղի կունենա առանց էթալպիայի փոփոխության (i = const): Ջերմաստիճանը t մ այս գծի հագեցվածության կորի հետ հատման կետում («C» կետ կոորդինատներով i = 72 կՋ / կգ, d = 19 գ / կգ չոր օդ, t = 24 ° C, V = 0,87 մ 3 / կգ չոր օդ φ = 100%) և է թաց լամպի ջերմաստիճանը.

i-d-ի օգնությամբ հարմար է վերլուծել խոնավ օդի հոսքերի խառնման ժամանակ տեղի ունեցող գործընթացները։

Նաև խոնավ օդի i-d դիագրամը լայնորեն օգտագործվում է օդորակման պարամետրերը հաշվարկելու համար, որը հասկացվում է որպես օդի ջերմաստիճանի և խոնավության վրա ազդելու միջոցների և մեթոդների մի շարք:

Այս հոդվածը կարդալուց հետո խորհուրդ եմ տալիս կարդալ հոդվածը էթալպիա, թաքնված սառեցման հզորություն և օդորակման և խոնավացման համակարգերում ձևավորված կոնդենսատի քանակի որոշում:

Բարի օր, սիրելի սկսնակ գործընկերներ:

Իմ մասնագիտական ​​կարիերայի հենց սկզբում ես հանդիպեցի այս գծապատկերին. Առաջին հայացքից դա կարող է սարսափելի թվալ, բայց եթե հասկանաք այն հիմնական սկզբունքները, որոնցով այն աշխատում է, կարող եք սիրահարվել դրան. Դ. Առօրյա կյանքում այն ​​կոչվում է i-d դիագրամ:

Այս հոդվածում ես կփորձեմ պարզապես (մատների վրա) բացատրել հիմնական կետերը, որպեսզի դուք այնուհետև, սկսած ստացված հիմքից, ինքնուրույն խորանաք օդի բնութագրերի այս ցանցի մեջ:

Դասագրքերում նման բան է թվում. Ինչ-որ կերպ սողացող է դառնում:

Ես կհեռացնեմ այն ​​ամենը, ինչ ավելորդ է, որն ինձ անհրաժեշտ չի լինի իմ բացատրության համար և կներկայացնեմ i-d դիագրամը հետևյալ կերպ.

(Նկարը մեծացնելու համար պետք է սեղմել և նորից սեղմել դրա վրա)

Դեռևս լիովին պարզ չէ, թե դա ինչ է։ Եկեք այն բաժանենք 4 տարրի.

Առաջին տարրը խոնավության պարունակությունն է (D կամ d): Բայց նախքան ընդհանուր առմամբ օդի խոնավության մասին խոսելը, կցանկանայի ձեզ հետ մի բան պայմանավորվել։

Եկեք պայմանավորվենք «ափին» միանգամից մեկ հայեցակարգի շուրջ։ Եկեք ձերբազատվենք մեր մեջ (գոնե իմ մեջ) ամուր արմատացած մեկ կարծրատիպից, թե ինչ է գոլորշին։ Իմ մանկությունից նրանք ցույց էին տալիս եռացող կաթսան կամ թեյնիկը և մատով ցույց տալով անոթից դուրս թափվող «ծխի» վրա ասում էին. Սա գոլորշի է »: Բայց ինչպես շատ մարդիկ, ովքեր ընկերներ են ֆիզիկայի հետ, մենք պետք է հասկանանք, որ «Ջրի գոլորշին գազային վիճակ է. ջուր... Չունի գույները, համ և հոտ»: Սրանք պարզապես H2O մոլեկուլներ են գազային վիճակում, որոնք տեսանելի չեն: Իսկ այն, ինչ տեսնում ենք թեյնիկից դուրս թափվելիս, գազային վիճակում գտնվող ջրի խառնուրդն է (գոլորշու) և «ջրի կաթիլները հեղուկի և գազի սահմանային վիճակում», ավելի ճիշտ՝ տեսնում ենք վերջինը (նաև վերապահումներով կարող ենք զանգահարել. այն, ինչ մենք տեսնում ենք, մառախուղ): Արդյունքում մենք ստանում ենք այն այս պահին, մեզանից յուրաքանչյուրի շուրջը չոր օդ է (թթվածնի, ազոտի խառնուրդ...) և գոլորշի (H2O):

Այսպիսով, խոնավության պարունակությունը մեզ ասում է, թե այս գոլորշիների որքան մասն է առկա օդում: i-d դիագրամների մեծ մասում այս արժեքը չափվում է [g/kg]-ով, այսինքն. քանի գրամ գոլորշի (H2O գազային վիճակում) կա մեկ կիլոգրամ օդում (ձեր բնակարանի 1 խորանարդ մետր օդը կշռում է մոտ 1,2 կիլոգրամ): Ձեր բնակարանում հարմարավետ պայմանների համար 1 կիլոգրամ օդում պետք է լինի 7-8 գրամ գոլորշի։

Վրա i-d դիագրամխոնավության պարունակությունը գծագրվում է ուղղահայաց գծերով, իսկ աստիճանավորման տեղեկատվությունը գտնվում է դիագրամի ներքևում.

(Նկարը մեծացնելու համար պետք է սեղմել և նորից սեղմել դրա վրա)

Երկրորդ կարևոր տարրը, որը պետք է հասկանալ, օդի ջերմաստիճանն է (T կամ t): Կարծում եմ՝ այստեղ որևէ բան բացատրելու կարիք չկա։ Շատ i-d գծապատկերներ չափում են այս արժեքը Ցելսիուս [° C] աստիճաններով: i-d դիագրամում ջերմաստիճանը պատկերված է թեք գծերով, իսկ աստիճանավորման մասին տեղեկատվությունը գտնվում է դիագրամի ձախ կողմում.

(Նկարը մեծացնելու համար պետք է սեղմել և նորից սեղմել դրա վրա)

ID աղյուսակի երրորդ տարրը հարաբերական խոնավությունն է (φ): Հարաբերական խոնավությունը հենց այն տեսակի խոնավությունն է, որի մասին մենք լսում ենք հեռուստացույցներից և ռադիոյից, երբ լսում ենք եղանակի կանխատեսումը: Այն չափվում է տոկոսով [%]:

Խելամիտ հարց է առաջանում. «Ի՞նչ տարբերություն հարաբերական խոնավության և խոնավության միջև»: Ես այս հարցին կպատասխանեմ փուլերով.

Առաջին փուլ.

Օդը կարող է որոշակի քանակությամբ գոլորշի պահել: Օդն ունի որոշակի «գոլորշու հզորություն»: Օրինակ, ձեր սենյակում մեկ կիլոգրամ օդը կարող է «տանել» ոչ ավելի, քան 15 գրամ գոլորշու:

Ենթադրենք, որ ձեր սենյակը հարմարավետ է, և ձեր սենյակի յուրաքանչյուր կիլոգրամ օդում կա 8 գրամ գոլորշու, և 15 գրամ գոլորշի կարող է պահել յուրաքանչյուր կիլոգրամ օդ: Արդյունքում մենք ստանում ենք, որ առավելագույն հնարավոր գոլորշու 53.3%-ը օդում է, այսինքն. օդի հարաբերական խոնավությունը՝ 53,3%։

Երկրորդ փուլ.

Օդի հզորությունը տարբեր է տարբեր ջերմաստիճաններ... Որքան բարձր է օդի ջերմաստիճանը, այնքան ավելի շատ գոլորշի է այն կարող պահել, այնքան ցածր է ջերմաստիճանը, այնքան քիչ հզորությունը:

Ենթադրենք, որ ձեր սենյակի օդը տաքացրել ենք սովորական տաքացուցիչով +20 աստիճանից մինչև +30 աստիճան, բայց յուրաքանչյուր կիլոգրամ օդում գոլորշու քանակը մնում է նույնը՝ 8 գրամ։ +30 աստիճանի դեպքում օդը կարող է «վերցնել» մինչև 27 գրամ գոլորշի, արդյունքում մեր տաքացվող օդում՝ առավելագույն հնարավոր գոլորշու 29,6%-ը, այսինքն. օդի հարաբերական խոնավությունը՝ 29,6%։

Նույնը սառեցման դեպքում է: Եթե ​​օդը սառչում ենք մինչև +11 աստիճան, ապա ստանում ենք «տարողունակություն»՝ հավասար 8,2 գրամ գոլորշու մեկ կիլոգրամ օդի համար և հարաբերական խոնավություն՝ 97,6%։

Նշենք, որ օդի խոնավությունը նույնքան է եղել՝ 8 գրամ, իսկ օդի հարաբերական խոնավությունը 29,6%-ից հասել է 97,6%-ի։ Դա պայմանավորված էր ջերմաստիճանի տատանումներով։

Երբ ձմռանը ռադիոյով եղանակի մասին եք լսում, որտեղ ասում են, որ դրսում մինուս 20 աստիճան է, իսկ խոնավությունը՝ 80%, դա նշանակում է, որ օդում մոտ 0,3 գրամ գոլորշի կա։ Մտնելով ձեր բնակարան՝ այս օդը տաքանում է մինչև +20, իսկ օդի հարաբերական խոնավությունը դառնում է 2%, իսկ դա շատ չոր օդ է (իրականում ձմռանը բնակարանում խոնավությունը պահպանվում է 10-30 մակարդակի վրա։ % լոգարաններից, խոհանոցից և մարդկանցից խոնավության արտանետման պատճառով, որը նույնպես ցածր է հարմարավետության պարամետրերից):

Երրորդ փուլ.

Ի՞նչ կպատահի, եթե ջերմաստիճանը իջեցնենք այնպիսի մակարդակի, երբ օդի «կրողունակությունը» ցածր լինի օդում եղած գոլորշու քանակից: Օրինակ՝ մինչև +5 աստիճան, որտեղ օդի հզորությունը 5,5 գրամ/կիլոգրամ է։ Գազային H2O-ի այն մասը, որը չի տեղավորվում «մարմնի» մեջ (մեր դեպքում՝ 2,5 գրամ), կսկսի վերածվել հեղուկի, այսինքն. ջրի մեջ։ Առօրյա կյանքում այս գործընթացը հատկապես հստակ երևում է, երբ պատուհանները մառախլում են, քանի որ ապակու ջերմաստիճանը ցածր է սենյակի միջին ջերմաստիճանից, այնքան, որ օդում խոնավության և գոլորշիների համար քիչ տեղ կա: , վերածվելով հեղուկի, նստում է ապակու վրա։

i-d դիագրամում հարաբերական խոնավությունը պատկերված է կոր գծերով, իսկ աստիճանավորման տեղեկատվությունը գտնվում է հենց գծերի վրա.

(Նկարը մեծացնելու համար պետք է սեղմել և նորից սեղմել դրա վրա)

ID-ի դիագրամի չորրորդ տարրը էնթալպիան է (I կամ i): Էնթալպիան պարունակում է օդի ջերմային և խոնավության վիճակի էներգետիկ բաղադրիչ: Հետագա ուսումնասիրությունից հետո (այս հոդվածից դուրս, օրինակ՝ էթալպիայի մասին իմ հոդվածում ) արժե հատուկ ուշադրություն դարձնել դրա վրա, երբ խոսքը վերաբերում է օդի խոնավացմանը և խոնավացմանը: Բայց առայժմ հատուկ ուշադրությունմենք չենք կենտրոնանա այս տարրի վրա: Էնթալպիան չափվում է [կՋ/կգ]-ով: i-d դիագրամում էնթալպիան պատկերված է թեք գծերով, իսկ աստիճանավորման մասին տեղեկատվությունը գտնվում է հենց գրաֆիկի վրա (կամ գծապատկերի ձախ և վերևում):

Լ.Կ.Ռամզինը կառուցել է « ես, դ»- դիագրամ, որը լայնորեն կիրառվում է չորացման, օդորակման հաշվարկներում՝ խոնավ օդի վիճակի փոփոխության հետ կապված մի շարք այլ հաշվարկներում։ Այս դիագրամը արտահայտում է օդի հիմնական պարամետրերի գրաֆիկական կախվածությունը ( տ, φ, էջՊ, դ, ես) տվյալ բարոմետրիկ ճնշման դեպքում:

տարրեր» ես, դ»- դիագրամները ներկայացված են նկ. 7.4. Դիագրամը կառուցված է թեք կոորդինատային համակարգով՝ առանցքների միջև անկյունով եսև դ 135 °. Օրդինատը էնթալպիաներն են և օդի ջերմաստիճանը ( ես, կՋ / կգ չոր օդի և տ, ° С), աբսցիսայի երկայնքով - խոնավ օդի խոնավության արժեքները դ, գ / կգ:

Բրինձ. 7.4. Մոտավոր « ես, դ«- դիագրամ

Ավելի վաղ նշվել էր, որ պարամետրերը ( տ° C, եսկՋ / կգ, φ%, դգ / կգ, էջ P Pa), որոնք որոշում են խոնավ օդի վիճակը, ըստ « ես, դ»- դիագրամը կարելի է գրաֆիկորեն պատկերել որպես կետ: Օրինակ, Նկ. A կետից ներքև համապատասխանում են խոնավ օդի պարամետրերին՝ ջերմաստիճան տ= 27 ° С, հարաբերական խոնավությունը φ = 35%, էնթալպիա ես= 48 կՋ / կգ, խոնավության պարունակություն դ= 8 գ / կգ, մասնակի գոլորշու ճնշում էջ P = 1,24 կՊա:

Պետք է հաշվի առնել այն հանգամանքը, որ գրաֆիկորեն ստացված խոնավ օդի պարամետրերը համապատասխանում են 760 մմ Hg բարոմետրիկ (մթնոլորտային) ճնշմանը։ Արվեստ., որի համար կառուցվել է, ցույց է տրված Նկ. « ես, դ«- դիագրամ.

Գոլորշի մասնակի ճնշումը որոշելու համար գրաֆիկական վերլուծական հաշվարկների կիրառման պրակտիկան օգտագործելով « ես, դ»- դիագրամները ցույց են տալիս, որ ստացված արդյունքների միջև անհամապատասխանությունը (1-2%-ի սահմաններում) բացատրվում է գծապատկերների ճշգրտության աստիճանով:

Եթե ​​A կետի պարամետրերը միացված են « ես, դ«- դիագրամը (նկ. 7.5) եսԱ , դ A և վերջնական B - եսԲ, դ B, ապա հարաբերակցությունը ( եսԲ - եսԱ) / ( դԲ - դԱ) · 1000 = ε- գծի (ճառագայթի) թեքությունն է, որը բնութագրում է օդի վիճակի տվյալ փոփոխությունը կոորդինատներում » ես, դ«- դիագրամներ.

Բրինձ. 7.5. Սահմանում լանջինε օգտագործելով « ես, դ«- դիագրամներ.

ε-ի արժեքն ունի կՋ / կգ խոնավության չափ: Մյուս կողմից, օգտագործման պրակտիկայում « ես, դ»- հաշվարկով ստացված ε-ի արժեքը նախօրոք հայտնի է դիագրամներում։

Այս դեպքում « ես, դ»- դիագրամը կարող է կառուցել ε-ի ստացված արժեքին համապատասխանող ճառագայթ: Դա անելու համար օգտագործեք մի շարք ճառագայթներ, որոնք համապատասխանում են թեքության տարբեր արժեքներին և գծագրված են եզրագծի երկայնքով: ես, դ«- դիագրամներ. Այս ճառագայթների կառուցումն իրականացվել է հետևյալ կերպ (տե՛ս նկ. 7.6):

Անկյունային մասշտաբը կառուցելու համար դիտարկվում են խոնավ օդի վիճակի տարբեր փոփոխություններ, մինչդեռ Նկար 4-ում դիտարկված բոլոր դեպքերի համար հաշվի են առնվում օդի նույն նախնական պարամետրերը. սա է ծագումը ( ես 1 = 0, դ 1 = 0): Եթե ​​վերջնական պարամետրերը նշանակվում են ես 2 և դ 2, ապա այս դեպքում կարելի է գրել թեքության արտահայտությունը

ε = .

Օրինակ՝ վերցնելով դ 2 = 10 գ / կգ և ես 2 = 1 կՋ / կգ (համապատասխանում է նկ. 1.4-ի 1-ին կետին), ε = (1/10) 1000 = 100 կՋ / կգ: 2 կետի համար ε = 200 կՋ / կգ և այլն, Նկար 1.4-ի բոլոր դիտարկված կետերի համար: Համար ես= 0 ε = 0, այսինքն. ճառագայթների վրա ես, դ«- դիագրամը նույնն է. Նմանապես, կարող են կիրառվել թեքության բացասական արժեքներով ճառագայթներ:

Դաշտերում» ես, դ»- դիագրամները ցույց են տալիս մասշտաբի ճառագայթների ուղղությունները անկյունային գործակիցների արժեքների համար - 30,000-ից + 30,000 կՋ / կգ խոնավություն: Այս բոլոր ճառագայթները ծագում են:

Անկյունային մասշտաբի գործնական կիրառումը կրճատվում է մինչև սանդղակի ճառագայթի զուգահեռ փոխանցումը (օրինակ՝ քանոնի օգտագործումը), թեքության հայտնի արժեքով դեպի տվյալ կետը « ես, դ«- դիագրամ. Նկ. ցույց է տալիս ε = 100-ով ճառագայթի փոխանցումը B կետ:

կառուցելով» ես, դ«- անկյունային մասշտաբի դիագրամ:

Ցողի կետի ջերմաստիճանի որոշումտ P և թաց լամպի ջերմաստիճանըտ M օգտագործելով «ես, դ «- դիագրամներ.

Ցողի կետի ջերմաստիճանը հագեցած օդի ջերմաստիճանն է տվյալ խոնավության պարունակության դեպքում: Վրա " ես, դ«- որոշելու դիագրամ տ P անհրաժեշտ է այս օդային վիճակի կետից (ներքևի նկարում A կետը) իջնել գծի երկայնքով դ= const դեպի հագեցվածության գծի խաչմերուկը φ = 100% (կետ B): Այս դեպքում B կետով անցնող իզոթերմը համապատասխանում է տՌ.

Արժեքների սահմանում տՊ և տՄ-ից դեպի « ես, դ«- դիագրամ

Լամպի խոնավ ջերմաստիճանը տ M-ը հավասար է օդի ջերմաստիճանին հագեցած վիճակում տվյալ էթալպիայում: V» ես, դ«- դիագրամ տ M-ն անցնում է իզոթերմի հատման կետով φ = 100% (կետ B) ուղիղով և գործնականում համընկնում է (օդորակման համակարգերում տեղի ունեցող պարամետրերին) գծի հետ։ Ի= B կետով անցնող շարունակություն:

Օդի տաքացման և հովացման գործընթացների պատկերը »ես, դ «- դիագրամ.Մակերևութային ջերմափոխանակիչում օդի տաքացման գործընթացը - օդի տաքացուցիչը « ես, դ«- դիագրամը պատկերված է AB ուղղահայաց գծով (տե՛ս ստորև բերված նկարը): դ= const, քանի որ օդի խոնավության պարունակությունը չի փոխվում չոր տաքացվող մակերեսի հետ շփման ժամանակ: Ջերմաստիճանը և էնթալպիան բարձրանում են տաքացման ժամանակ, իսկ հարաբերական խոնավությունը նվազում է։

Մակերեւութային ջերմափոխանակիչ-օդային հովացուցիչում օդի սառեցման գործընթացը կարող է իրականացվել երկու եղանակով. Առաջին եղանակը օդը սառեցնելն է մշտական ​​խոնավության պարունակությամբ (ա գործընթացը Նկար 1.6-ում): Այս գործընթացը ժամը դ= const-ը հոսում է, եթե օդի հովացուցիչի մակերեսի ջերմաստիճանը ավելի բարձր է, քան ցողի կետի ջերմաստիճանը տ R. Գործընթացը տեղի կունենա VG գծի երկայնքով կամ, ծայրահեղ դեպքերում, VG գծի երկայնքով:

Երկրորդ ճանապարհը օդը հովացնելն է նրա խոնավության նվազմամբ, ինչը հնարավոր է միայն օդից խոնավության իջնելու դեպքում (բ դեպքը նկ. 7.8-ում): Նման գործընթացի իրականացման պայմանն այն է, որ օդային հովացուցիչի մակերևույթի կամ օդի հետ շփվող ցանկացած այլ մակերևույթի ջերմաստիճանը պետք է ցածր լինի օդի ցողի կետից D կետում: Այս դեպքում ջրային գոլորշիների խտացում օդում տեղի կունենա, և հովացման գործընթացը կուղեկցվի օդում խոնավության պարունակության նվազմամբ… Նկ. այս գործընթացը կշարունակվի SZ գծի երկայնքով, և W կետը համապատասխանում է ջերմաստիճանին տՊ.Վ. օդային սառեցնող մակերես: Գործնականում սառեցման գործընթացն ավարտվում է ավելի վաղ և ջերմաստիճանի դեպքում հասնում է, օրինակ, E կետին տԵ.

Բրինձ. 7.8. Օդի տաքացման և հովացման գործընթացների պատկերը » ես, դ«- դիագրամ

Երկու օդային հոսքերի խառնման գործընթացները «ես, դ «- դիագրամ.

Օդորակման համակարգերը օգտագործում են երկու օդային հոսքեր տարբեր վիճակների հետ խառնելու գործընթացները: Օրինակ՝ օգտագործելով վերաշրջանառվող օդը կամ խառնելով պատրաստված օդը ներքին օդի հետ, որը մատակարարվում է օդորակիչից: Հնարավոր են նաև շփոթության այլ դեպքեր։

Խառնուրդի պրոցեսների հաշվարկման համար հետաքրքիր է պրոցեսների վերլուծական հաշվարկների և դրանց գրաֆիկական պատկերների միջև կապ գտնելը: ես, դ«- դիագրամ. Նկ. 7.9-ը ներկայացնում է խառնման պրոցեսների իրականացման երկու դեպք. ա) - օդի վիճակի կետը « ես, դ»- դիագրամը գտնվում է φ = 100% գծից վերև, իսկ դեպքը բ) - խառնուրդի կետը գտնվում է φ = 100% գծից ցածր:

Դիտարկենք գործը ա): Ա կետի վիճակի օդը չափով ԳԵվ պարամետրերով դԵվ ես A-ն որոշակի քանակությամբ խառնվում է B կետի օդի հետ Գ B պարամետրերով դԲ և եսԲ. Այս դեպքում ընդունվում է այն պայմանը, որ հաշվարկները կատարվում են A վիճակի 1 կգ օդի համար: Ապա արժեքը n = Գ V / ԳԵվ հաշվարկվում է, թե B կետի օդի որքան օդ է ընկնում A կետի 1 կգ օդի վրա: A կետի 1 կգ օդի համար կարելի է գրել ջերմության և խոնավության հավասարակշռությունը խառնելիս.

ես A + ես B = (1 + n)եսՍՄ;

դ A + րդ B = (1 + n)դՍՄ,

որտեղ եսՄեդիա դ CM-ն խառնուրդի պարամետրերն են:

Հավասարումներից դուք ստանում եք.

.

Հավասարումը ուղիղ գծի հավասարումն է, որի ցանկացած կետ ցույց է տալիս խառնման պարամետրերը եսՄեդիա դՍՄ. C խառնման կետի դիրքը AB գծի վրա կարելի է գտնել ASD և CBE նմանատիպ եռանկյունների կողմերի հարաբերությամբ:

Բրինձ. 7.9. Օդի խառնման գործընթացները « ես, դ«- դիագրամ. ա) - խառնուրդի կետը գտնվում է φ = 100% գծից վեր; բ) - խառնուրդի կետը գտնվում է φ = 100% -ից ցածր:

,

դրանք. C կետը AB ուղիղ գիծը բաժանում է մասերի, որոնք հակադարձ համեմատական ​​են խառն օդի զանգվածներին:

Եթե ​​հայտնի է C կետի դիրքը AB ուղղի վրա, ապա մենք կարող ենք գտնել զանգվածները ԳԱ և ԳԲ. Հավասարումից հետևում է

,

Նմանապես

Գործնականում հնարավոր է դեպք, երբ ցուրտ սեզոնում С 1 խառնուրդի կետը գտնվում է φ = 100% գծից ցածր: Այս դեպքում խոնավության խտացում տեղի կունենա խառնման գործընթացում: Խտացրած խոնավությունը դուրս է գալիս օդից և խառնելուց հետո կլինի հագեցվածության վիճակում φ = 100%: Խառնուրդի պարամետրերը բավականին ճշգրիտ որոշվում են φ = 100% գծի հատման կետով (կետ C 2) և ես CM = Const. Այս դեպքում նստվածքային խոնավության քանակը հավասար է Δ-ի դ.

Հոգեմետրիկ դիագրամի վրա խոնավ օդի վիճակը որոշվում է նշված երկու պարամետրերի միջոցով: 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: Տվյալ կետում օդի վիճակը միանգամայն հստակ է նշվում։

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.P. = 12 ° C , ինչ է թաց լամպի ջերմաստիճանը:

Լուծումը տես Նկար 6-ում:

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

Այս կետից դ = կոնստ t = 35 ° С .

Մենք ստանում ենք պահանջվող միավորը Ա

Կետից Ա մենք գծում ենք մշտական ​​ջերմության պարունակության գիծ. J = կոնստ հարաբերական խոնավության սահմանն անցնելուց առաջ φ = 100% .

Մենք ստանում ենք թաց ջերմաչափի կետը. Թ.Մ.

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

Մենք կարդում ենք թաց ջերմաչափի ջերմաստիճանի ցանկալի թվային արժեքը. Թ.Մ. միավորներ Ա 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.P. = 12 ° C , որքա՞ն է հարաբերական խոնավությունը։

Լուծումը տես Նկար 7-ում:

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

t T.P. = 12 ° C և գծիր իզոթերմի գիծ - t = կոնստ հարաբերական խոնավության սահմանն անցնելուց առաջ φ = 100% .

Մենք ստանում ենք ցողի կետը - Թ.Ռ .

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

Սա կլինի ցանկալի կետը: Ա , որի պարամետրերը ճշտվել են։

Ցանկալի հարաբերական խոնավությունը այս պահին կլինի

φ A = 25%:

Օրինակ 3.

Եթե ​​խոնավ օդի չոր լամպի ջերմաստիճանը t = 35 ° С , և ցողի կետի ջերմաստիճանը t T.P. = 12 ° C , ինչ է օդի էթալպիան:

Լուծումը տես Նկար 8-ում:

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

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

Մենք ստանում ենք ցողի կետը - Թ.Ռ.

Այս կետից - Թ.Ռ. մենք գծում ենք մշտական ​​խոնավության գիծ. դ = կոնստ չոր լամպի իզոթերմի գիծն անցնելուց առաջ t = 35 ° С .

Սա կլինի ցանկալի կետը: Ա , որի պարամետրերը ճշտվել են։ Ցանկալի ջերմության պարունակությունը կամ էնթալպիան այս պահին հավասար կլինի

J A = 57,55 կՋ / կգ:

Օրինակ 4.

Սառեցման հետ կապված օդորակման մեջ (տաք սեզոն) մենք հիմնականում շահագրգռված ենք որոշել ջերմության քանակությունը, որը պետք է հեռացվի, որպեսզի օդը բավականաչափ սառչի, որպեսզի պահպանվեն ներքին կլիմայի նախագծային պարամետրերը: Իր ջեռուցման հետ կապված օդորակիչում (տարվա ցուրտ ժամանակաշրջան) արտաքին օդը պետք է տաքացվի՝ սենյակի աշխատանքային տարածքում նախագծային պայմաններ ապահովելու համար։

Ենթադրենք, օրինակ, որ արտաքին թաց լամպի ջերմաստիճանը t H T.M = 24 ° С , իսկ օդորակիչով սենյակում անհրաժեշտ է պահպանել t B T.M = 19 ° С թաց լամպ:

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

Տես Նկար 9:

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

p = J N = 71,63 կՋ / 1 կգ չոր օդի դիմաց:

Ներքին օդի էթալպիան t B TM = 19 ° С թաց լամպի վրա է

J B = 53,86 կՋ / 1 կգ չոր օդի դիմաց:

Արտաքին և ներքին օդի էթալպիաների տարբերությունը հետևյալն է.

JН - JВ = 71,63 - 53,86 = 17,77 կՋ / կգ:

Ելնելով դրանից՝ ջերմության ընդհանուր քանակությունը, որը պետք է հեռացվի օդից սառչելիս t H T.M = 24 ° С թաց լամպ դեպի t B T.M = 19 ° С թաց լամպ, հավասար է 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 Н = - 10 ° С չոր լամպ և ս t H T.M = - 12,5 ° С խոնավ լամպ մինչև ներքին օդի ջերմաստիճանը t B = 20 ° C չոր լամպ և t B T.M = 11 ° С թաց լամպ: Որոշեք չոր ջերմության քանակը, որը պետք է ավելացվի 1 կգ չոր օդին:

Լուծումը տես Նկար 10-ում:

Վրա J – d դիագրամ երկու հայտնի պարամետրերով՝ չոր լամպի ջերմաստիճանով t Н = - 10 ° С և լամպի խոնավ ջերմաստիճանով t H T.M = - 12,5 ° С որոշել արտաքին օդի կետը՝ հիմնվելով չոր լամպի ջերմաստիճանի վրա t Н = - 10 ° С և արտաքին ջերմաստիճանից - Ն .

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

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

J N = - 9,1 կՋ / 1 կգ չոր օդի դիմաց:

Համապատասխանաբար, ջերմային պարունակությունը՝ ներքին օդի էթալպիան. Վ հավասար կլինի

J B = 31,66 կՋ / 1 կգ չոր օդի դիմաց

Ներքին և դրսի օդի էթալպիաների տարբերությունը հետևյալն է.

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

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

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

Թաքնված ջերմություն- ջերմությունը փոխելու է գոլորշու ագրեգացման վիճակը՝ առանց ջերմաստիճանը փոխելու: Ցողի կետի ջերմաստիճանը վերաբերում է օդի խոնավության պարունակությանը:

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 Н = 24 ° С չոր լամպ և t H T.M = 14 ° С թաց լամպը, պետք է պայմանավորված լինի այնպես, որ դրա վերջնական պարամետրերը հավասարվեն t К = 24 ° С չոր լամպ և t K T.M = 21 ° С թաց լամպ: Անհրաժեշտ է որոշել ավելացված թաքնված ջերմության, ինչպես նաև ավելացված խոնավության քանակը։

Լուծումը տես Նկար 11-ում:

Ջերմաստիճանի սանդղակի վրա մենք գտնում ենք չոր լամպի ջերմաստիճանի թվային արժեքը. t Н = 24 ° С և գծեք իզոթերմի գիծը - t = կոնստ .

Նմանապես, ջերմաստիճանի սանդղակի վրա մենք գտնում ենք թաց լամպի ջերմաստիճանի թվային արժեքը. տ Հ Տ.Մ. = 14 ° C գծեք իզոթերմի գիծը - t = կոնստ .

Իզոթերմային գծի հատում - տ Հ Տ.Մ. = 14 ° C հարաբերական խոնավության գիծով - φ = 100% տալիս է թաց օդի ջերմաչափի կետը նախնական սահմանված պարամետրերով՝ կետ M.T. (N) .

Այս կետից մենք գծում ենք մշտական ​​ջերմային պարունակության գիծ՝ էնթալպիա. J = կոնստ մինչև իզոթերմով անցնելը - t Н = 24 ° С .

Մենք միավոր ենք ստանում J-d աղյուսակ խոնավ օդի սկզբնական պարամետրերով` կետ Ն , t կարդալ էնթալպիայի թվային արժեքը

J N = 39,31 կՋ / 1 կգ չոր օդի դիմաց:

Մենք նույն կերպ ենք անում՝ որոշելու խոնավ օդի կետը J-d աղյուսակ վերջավոր պարամետրերով - կետ TO .

Էնթալպիայի թվային արժեքը մի կետում TO հավասար կլինի

J K = 60,56 կՋ / 1 կգ չոր օդի դիմաց:

Այս դեպքում օդափոխել սկզբնական պարամետրերով կետում Ն անհրաժեշտ է ավելացնել թաքնված ջերմություն, որպեսզի օդի վերջնական պարամետրերը լինեն տեղում TO .

Թաքնված ջերմության քանակի որոշում

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

Նկարիր ելակետից՝ կետից Ն , իսկ վերջնակետը մի կետ է TO մշտական ​​խոնավության պարունակության ուղղահայաց գծեր. դ = կոնստ և կարդացեք օդի բացարձակ խոնավության արժեքները հետևյալ կետերում.

J H = 5,95 գ / 1 կգ չոր օդի դիմաց;

J K = 14,4 գ / 1 կգ չոր օդի դիմաց:

Հաշվի առնելով օդի բացարձակ խոնավության տարբերությունը

Δd = d К -d Н = 14,4 - 5,95 = 8,45 գ / 1 կգ չոր օդի դիմաց

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 Н = 35 ° С չոր լամպ և տ Հ Տ.Մ. = 24 ° C թաց լամպ - կետ Հ , պետք է խառնել շրջանառվող օդի հետ, որն ունի պարամետրեր t P = 18 ° C չոր լամպի ջերմաստիճան և φ Р = 10% հարաբերական խոնավություն - կետ Ռ.

Խառնուրդը պետք է լինի 25% դրսի օդ և 75% վերաշրջանառվող օդ: Որոշեք օդի խառնուրդի վերջնական ջերմաստիճանները՝ օգտագործելով չոր և թաց ջերմաչափեր։

Լուծումը տես Նկար 12-ում:

Մենք դիմում ենք J-d աղյուսակ միավորներ Ն և Ռ ըստ նախնական տվյալների։

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

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

Հատվածի 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 = 22,4 ° C չոր լամպ:

Կետից ՀԵՏ մենք իրականացնում ենք մշտական ​​ջերմային պարունակության գծեր J = կոնստ հարաբերական խոնավության սահմանն անցնելուց առաջ φ = 100% և մենք ստանում ենք թաց ջերմաչափի 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 վրա J-d աղյուսակ Դուք կարող եք որոշել խառնուրդի բացակայող բոլոր պարամետրերը.

• ջերմության պարունակությունը հավասար է J С = 33,92 կՋ / կգ ;
• խոնավության պարունակությունը հավասար է դ C = 4,51 գ / կգ ;
• հարաբերական խոնավություն φ С = 27% .

Խոնավ օդի I-d դիագրամը գծապատկեր է, որը լայնորեն օգտագործվում է օդափոխության, օդորակման, խոնավացման և խոնավ օդի վիճակի փոփոխության հետ կապված այլ գործընթացների հաշվարկներում: Այն առաջին անգամ կազմվել է 1918 թվականին խորհրդային ջեռուցման ինժեներ Լեոնիդ Կոնստանտինովիչ Ռամզինի կողմից։

Տարբեր I-d գծապատկերներ

Խոնավ օդի I-d դիագրամ (Ռամզինի դիագրամ).

Աճ

Աճ

Աճ

Աճ

Դիագրամի նկարագրությունը

Խոնավ օդի I-d-դիագրամը գրաֆիկորեն միացնում է օդի ջերմային և խոնավության վիճակը որոշող բոլոր պարամետրերը՝ էնթալպիա, խոնավության պարունակություն, ջերմաստիճան, հարաբերական խոնավություն, ջրային գոլորշու մասնակի ճնշում։ Դիագրամը կառուցված է թեք կոորդինատային համակարգում, որը թույլ է տալիս ընդլայնել չհագեցած խոնավ օդի տարածքը և հարմար է դարձնում դիագրամը գրաֆիկական գծագրման համար: Դիագրամի օրդինատը ցույց է տալիս էնթալպիա I, կՋ / կգ չոր օդի արժեքները, իսկ աբսցիսան, որն ուղղված է I առանցքի 135 ° անկյան տակ, ցույց է տալիս խոնավության պարունակության արժեքները d, գ / կգ: չոր օդից.

Դիագրամի դաշտը բաժանված է էթալպիայի I = կոնստ և խոնավության պարունակություն d = կոնստ տողերով: Այն նաև պարունակում է t=const ջերմաստիճանի մշտական ​​արժեքների տողեր, որոնք զուգահեռ չեն միմյանց. որքան բարձր է խոնավ օդի ջերմաստիճանը, այնքան նրա իզոթերմները շեղվում են դեպի վեր: Բացի I, d, t հաստատուն արժեքների տողերից, դիագրամի դաշտում գծագրված են օդի հարաբերական խոնավության φ = const հաստատուն արժեքների տողեր: I-d-դիագրամի ստորին մասում անկախ օրդինատային առանցքով կոր է։ Այն կապում է խոնավության պարունակությունը d, g/kg, ջրի գոլորշիների ճնշման pп, kPa: Այս գրաֆիկի օրդինատային առանցքը ջրի գոլորշիների մասնակի ճնշման սանդղակն է pп:

Նախորդ հոդվածը. Սուլթան Սելիմ I - Սուլեյման Մեծի ահեղ հայրը Հաջորդ հոդվածը. Ինչպե՞ս որոշել ձեր մազերի վիճակը տանը: