I d diagramma per la pressione alternata. Diagramma di Mollier. Determinazione dell'umidità relativa mediante psicrometro
Definire i parametri aria umida, oltre a risolvere una serie di problemi pratici relativi all'essiccazione di vari materiali, in un modo grafico molto conveniente con ID diagrammi, proposti per la prima volta dallo scienziato sovietico L.K. Ramzin nel 1918.
Costruito per una pressione barometrica di 98 kPa. In pratica, il diagramma può essere utilizzato in tutti i casi di calcolo degli essiccatori, poiché con oscillazioni normali pressione atmosferica significato io e D cambia poco.
Il diagramma i-d è un'interpretazione grafica dell'equazione dell'entalpia dell'aria umida. Riflette la relazione tra i principali parametri dell'aria umida. Ogni punto del diagramma evidenzia un certo stato con parametri ben definiti. Per trovare una qualsiasi delle caratteristiche dell'aria umida, è sufficiente conoscere solo due parametri del suo stato.
I-d grafico l'aria umida è tracciata in un sistema di coordinate oblique. Sull'asse delle ordinate su e giù dal punto zero (i = 0, d = 0), vengono tracciati i valori di entalpia e le linee i = const sono disegnate parallelamente all'asse delle ascisse, cioè ad un angolo di 135 0 alla verticale. In questo caso, l'isoterma 0 о С nella regione insatura si trova quasi orizzontalmente. Quanto alla scala per la lettura del contenuto di umidità d, per comodità si riporta su una linea orizzontale passante per l'origine.
Il diagramma i-d è anche tracciato con una curva della pressione parziale del vapore acqueo. A tal fine si usa l'equazione:
P p = B * d / (0.622 + d),
Avendo dato che per valori variabili di d, otteniamo che, ad esempio, per d = 0 P p = 0, per d = d 1 P p = P p1, per d = d 2 P p = P p2, ecc . Data una certa scala per le pressioni parziali, viene tracciata una curva P p = f (d) nei punti indicati nella parte inferiore del diagramma in un sistema di coordinate rettangolare. Successivamente, le linee curve della costante vengono tracciate sul diagramma i-d umidità relativa(φ = cost). La curva inferiore φ = 100% caratterizza lo stato dell'aria satura di vapore acqueo ( curva di saturazione).
Anche sul diagramma i-d dell'aria umida vengono tracciate rette di isoterme (t = const), che caratterizzano i processi di evaporazione dell'umidità, tenendo conto della quantità aggiuntiva di calore introdotta dall'acqua avente una temperatura di 0 ° C.
Nel processo di evaporazione dell'umidità, l'entalpia dell'aria rimane costante, poiché il calore prelevato dall'aria per l'essiccazione dei materiali ritorna ad essa insieme all'umidità evaporata, cioè nell'equazione:
io = io b + d * io p
Una diminuzione nel primo termine sarà compensata da un aumento nel secondo termine. Nel diagramma i-d, questo processo scorre lungo la linea (i = const) ed è convenzionalmente chiamato processo evaporazione adiabatica... Il limite di raffreddamento ad aria è la temperatura adiabatica del termometro umido, che si trova nel diagramma come temperatura del punto di intersezione delle rette (i = const) con la curva di saturazione (φ = 100%).
Ovvero, se dal punto A (con coordinate i = 72 kJ/kg, d = 12,5 g/kg aria secca, t = 40°C, V = 0,905 m3/kg aria secca. Φ = 27%), emettendo un certo stato di aria umida, disegna un raggio verticale d = const, quindi sarà un processo di raffreddamento dell'aria senza modificarne il contenuto di umidità; il valore dell'umidità relativa φ in questo caso aumenta gradualmente. Quando questo raggio continua fino ad intersecare la curva φ = 100% (punto "B" con coordinate i = 49 kJ/kg, d = 12,5 g/kg aria secca, t = 17,5°C, V = 0,84 m 3 / kg di carico secco j = 100%), si ottiene la temperatura più bassa tp (si chiama temperatura del punto di rugiada), in cui l'aria con un determinato contenuto di umidità d è ancora in grado di trattenere i vapori in forma non condensata; un'ulteriore diminuzione della temperatura porta alla deposizione di umidità sia in uno stato sospeso (nebbia), sia sotto forma di rugiada sulle superfici delle recinzioni (pareti dell'auto, cibo), o gelo e neve (tubi dell'evaporatore del macchina frigorifera).
Se l'aria nello stato A è umidificata senza apporto o sottrazione di calore (ad esempio, da una superficie d'acqua aperta), allora il processo caratterizzato dalla linea AC avverrà senza variazione di entalpia (i = const). Temperatura t m all'intersezione di questa linea con la curva di saturazione (punto "C" con coordinate i = 72 kJ/kg, d = 19 g/kg aria secca, t = 24 ° C, V = 0,87 m 3 / kg aria secca = 100%) ed è temperatura di bulbo umido.
Con l'aiuto di i-d, è conveniente analizzare i processi che si verificano durante la miscelazione di flussi di aria umida.
Inoltre, il diagramma i-d dell'aria umida è ampiamente utilizzato per calcolare i parametri del condizionamento dell'aria, inteso come un insieme di mezzi e metodi per influenzare la temperatura e l'umidità dell'aria.
Lo stato dell'aria umida sul diagramma psicometrico è determinato utilizzando i due parametri indicati. Se scegliamo qualsiasi temperatura di bulbo secco e qualsiasi temperatura di bulbo umido, allora il punto di intersezione di queste linee sul diagramma è un punto che denota lo stato dell'aria a queste temperature. Lo stato dell'aria in un dato punto è indicato in modo abbastanza preciso.
Quando sul diagramma si trova una determinata condizione dell'aria, tutti gli altri parametri dell'aria possono essere determinati utilizzando Grafici J-d .
Esempio 1.
t = 35 ° e la temperatura del punto di rugiada TR è uguale a t T.P. = 12°C , qual è la temperatura del bulbo umido?
Vedere la Figura 6 per la soluzione.
Sulla scala della temperatura troviamo il valore numerico della temperatura del punto di rugiada t T.P. = 12°C e traccia una linea isoterma = 100% ... Otteniamo un punto con i parametri del punto di rugiada - T.R .
Da questo punto d = cost t = 35 ° .
Otteniamo il punto richiesto UN
Dal punto UN tracciamo una linea di contenuto di calore costante - J = cost prima di attraversare la linea dell'umidità relativa = 100% .
Otteniamo il punto del termometro bagnato - T.M.
Dal punto risultante - T.M. traccia una linea isotermica - t = cost prima di attraversare la scala della temperatura.
Leggiamo il valore numerico desiderato della temperatura del termometro umido - T.M. punti UN che è uguale
t T.M. = 20,08°C.
Esempio 2.
Se la temperatura a bulbo secco dell'aria umida è t = 35 ° e la temperatura del punto di rugiada t T.P. = 12°C , qual è l'umidità relativa?
Vedere la Figura 7 per la soluzione.
t = 35 ° e traccia una linea isotermica - t = cost .
t T.P. = 12°C e traccia una linea isotermica - t = cost prima di attraversare la linea dell'umidità relativa = 100% .
Otteniamo il punto di rugiada - T.R .
Da questo punto - T.R. tracciamo una linea di contenuto di umidità costante - d = cost t = 35 ° .
Questo sarà il punto desiderato. UN , i cui parametri sono stati specificati.
L'umidità relativa desiderata a questo punto sarà
A = 25%.
Esempio 3.
Se la temperatura a bulbo secco dell'aria umida è t = 35 ° e la temperatura del punto di rugiada t T.P. = 12°C , qual è l'entalpia dell'aria?
Vedere la Figura 8 per la soluzione.
Sulla scala della temperatura troviamo il valore numerico della temperatura del bulbo secco - t = 35 ° e traccia una linea isotermica - t = cost .
Sulla scala della temperatura, troviamo il valore numerico della temperatura del punto di rugiada - t T.P. = 12°C e traccia una linea isotermica - t = cost prima di attraversare la linea dell'umidità relativa = 100% .
Otteniamo il punto di rugiada - T.R.
Da questo punto - T.R. tracciamo una linea di contenuto di umidità costante - d = cost prima di attraversare la linea isotermica a bulbo secco t = 35 ° .
Questo sarà il punto desiderato. UN , i cui parametri sono stati specificati. Il contenuto di calore o entalpia desiderato a questo punto sarà pari a
JA = 57,55 kJ/kg.
Esempio 4.
Nella climatizzazione legata al raffrescamento (stagione calda), ci interessa principalmente determinare la quantità di calore che deve essere rimossa per raffreddare l'aria sufficientemente per mantenere i parametri di progetto del clima interno. Nell'aria condizionata associata al suo riscaldamento (stagione fredda), l'aria esterna deve essere riscaldata per garantire le condizioni di progettazione nell'area di lavoro della stanza.
Supponiamo, ad esempio, che la temperatura esterna del bulbo umido sia t H T.M = 24 ° С , e in un ambiente climatizzato è necessario mantenere t B T.M = 19 ° С bulbo umido.
La quantità totale di calore che deve essere rimossa da 1 kg di aria secca è determinata con il metodo seguente.
Vedi figura 9.
Entalpia dell'aria esterna a t H T.M = 24 ° С bulbo umido è
p = J N = 71,63 kJ / per 1 kg di aria secca.
L'entalpia dell'aria interna a t B TM = 19 ° su un bulbo umido è
J B = 53,86 kJ / per 1 kg di aria secca.
La differenza di entalpie tra aria esterna e interna è:
JН - JВ = 71,63 - 53,86 = 17,77 kJ/kg.
Sulla base di questo, la quantità totale di calore che deve essere rimossa durante il raffreddamento dell'aria da t H T.M = 24 ° С bulbo umido a t B T.M = 19 ° С bulbo umido, uguale Q = 17,77 kJ per 1 kg di aria secca che è uguale a 4,23 kcal o 4,91 W per 1 kg di aria secca.
Esempio 5.
Durante la stagione di riscaldamento, è necessario riscaldare l'aria esterna con t Н = - 10 ° С bulbo secco e s t H T.M = - 12,5 ° С bulbo umido alla temperatura dell'aria interna tB = 20 °C bulbo secco e t B T.M = 11 ° С bulbo umido. Determinare la quantità di calore secco da aggiungere a 1 kg di aria secca.
Vedere la Figura 10 per una soluzione.
Sopra J – d diagramma da due parametri noti - dalla temperatura del bulbo secco t Н = - 10 ° С e dalla temperatura del bulbo umido t H T.M = - 12,5 ° С determinare il punto dell'aria esterna in base alla temperatura del bulbo secco t Н = - 10 ° С e dalla temperatura esterna - n .
Di conseguenza, determiniamo il punto dell'aria interna - V .
Leggiamo il contenuto di calore - l'entalpia dell'aria esterna - n che sarà uguale
J N = - 9,1 kJ / per 1 kg di aria secca.
Di conseguenza, il contenuto di calore - l'entalpia dell'aria interna - V sarà uguale
J B = 31,66 kJ / per 1 kg di aria secca
La differenza tra le entalpie dell'aria interna ed esterna è:
ΔJ = J B - J H = 31,66 - (-9,1) = 40,76 kJ/kg.
Questo cambiamento nella quantità di calore è un cambiamento nella quantità di calore solo nell'aria secca, perché non vi è alcun cambiamento nel suo contenuto di umidità.
Asciutto o calore evidente - calore, che viene aggiunto o tolto dall'aria senza modificare lo stato di aggregazione del vapore (cambia solo la temperatura).
Calore latente- calore andando a modificare lo stato di aggregazione del vapore senza modificare la temperatura. La temperatura del punto di rugiada si riferisce al contenuto di umidità dell'aria.
Quando la temperatura del punto di rugiada cambia, il contenuto di umidità cambia, ad es. in altre parole, il contenuto di umidità può essere modificato solo modificando la temperatura del punto di rugiada. Va notato, quindi, che se la temperatura del punto di rugiada rimane costante, anche il contenuto di umidità non cambia.
Esempio 6.
Aria che ha parametri iniziali tН = 24 ° С bulbo secco e t H T.M = 14 ° С bulbo umido, deve essere condizionato in modo che i suoi parametri finali diventino uguali tК = 24 ° С bulbo secco e t K T.M = 21 ° С bulbo umido. È necessario determinare la quantità di calore latente aggiunto, nonché la quantità di umidità aggiunta.
Vedere la Figura 11 per una soluzione.
Sulla scala della temperatura troviamo il valore numerico della temperatura del bulbo secco - tН = 24 ° С , e traccia l'isoterma - t = cost .
Allo stesso modo, sulla scala della temperatura troviamo il valore numerico della temperatura del bulbo umido - t H T.M. = 14°C , traccia l'isoterma - t = cost .
Incrocio linea isotermica - t H T.M. = 14°C con una linea di umidità relativa - = 100% fornisce il punto del termometro ad aria umida con i parametri impostati inizialmente - punto MT (N) .
Da questo punto tracciamo una linea di contenuto di calore costante - entalpia - J = cost prima di incrociare con l'isoterma - tН = 24 ° С .
Facciamo un punto su Grafico J-d con parametri iniziali di aria umida - punto n , t legge il valore numerico dell'entalpia
J N = 39,31 kJ / per 1 kg di aria secca.
Procediamo allo stesso modo per determinare il punto di aria umida acceso Grafico J-d con parametri finiti - punto A .
Valore numerico dell'entalpia in un punto A sarà uguale
J K = 60,56 kJ / per 1 kg di aria secca.
In questo caso, per aerare con i parametri iniziali al punto n è necessario aggiungere calore latente in modo che i parametri finali dell'aria siano al punto A .
Determinazione della quantità di calore latente
ΔJ = JK - JH = 60,56 - 39,31 = 21,25 kJ/kg.
Disegna dal punto di partenza - punto n , e il punto finale è un punto A linee verticali di contenuto di umidità costante - d = cost , e leggere i valori dell'umidità assoluta dell'aria in questi punti:
J H = 5,95 g / per 1 kg di aria secca;
J K = 14,4 g / per 1 kg di aria secca.
Prendere la differenza di umidità dell'aria assoluta
Δd = d К -d Н = 14,4 - 5,95 = 8,45 g / per 1 kg di aria secca
otteniamo la quantità di umidità aggiunta per 1 kg di aria secca.
Un cambiamento nella quantità di calore è solo un cambiamento nella quantità nascosto calore, perché non vi è alcun cambiamento nella temperatura a bulbo secco.
Aria esterna a temperatura tН = 35 ° С bulbo secco e t H T.M. = 24°C bulbo umido - punto H , deve essere miscelato con aria di ricircolo avente parametri t P = 18°C temperatura di bulbo secco e Р = 10% umidità relativa - punto r.
La miscela dovrebbe essere il 25% di aria esterna e il 75% di aria di ricircolo. Determinare le temperature finali della miscela d'aria utilizzando termometri a secco e ad umido.
Vedere la Figura 12 per la soluzione.
Ci applichiamo su Grafico J-d punti n e R secondo i dati iniziali.
Colleghiamo i punti H e P con una linea retta - la linea della miscela.
Sulla linea di mix HP determinare il punto della miscela INSIEME A in base al rapporto che la miscela dovrebbe essere costituita dal 25% di aria esterna e dal 75% di aria di ricircolo. Per fare questo, dal punto R mettere da parte un segmento pari al 25% dell'intera lunghezza della linea di miscelazione HP ... Ottieni il punto di fusione INSIEME A .
Lunghezza rimanente del segmento CH pari al 75% della lunghezza della linea della miscela HP .
Dal punto C tracciamo una linea di temperatura costante t = cost e sulla scala della temperatura leggiamo la temperatura del punto di miscelazione tC = 22,4 °C bulbo secco.
Dal punto INSIEME A effettuiamo linee a contenuto calorico costante J = cost prima di attraversare la linea dell'umidità relativa = 100% e otteniamo il punto di temperatura del termometro bagnato t C T.M. miscele. Per ottenere un valore numerico da questo punto, tracciamo una linea di temperatura costante e sulla scala della temperatura determiniamo il valore numerico della temperatura del termometro umido della miscela, che è pari a t C T.M. = 12°C .
Se necessario acceso Grafico J-d puoi determinare tutti i parametri mancanti della miscela:
- contenuto di calore pari a JС = 33,92 kJ/kg ;
- contenuto di umidità pari a dC = 4,51 g/kg ;
- umidità relativa С = 27% .
L'aria umida è una miscela di aria secca e vapore acqueo. Le proprietà dell'aria umida sono caratterizzate dai seguenti parametri principali: temperatura a bulbo secco t, pressione barometrica P b, pressione parziale del vapore acqueo P p, umidità relativa , contenuto di umidità d, entalpia specifica i, temperatura del punto di rugiada tp, bulbo umido temperatura tm, densità .
Il diagramma i-d è una relazione grafica tra i principali parametri dell'aria t, φ, d, i ad una certa pressione barometrica dell'aria P b e viene utilizzato per visualizzare i risultati del calcolo del trattamento dell'aria umida.
Il diagramma i-d è stato compilato per la prima volta nel 1918 dall'ingegnere del riscaldamento sovietico L.K. Ramzin.
Il diagramma è costruito in un sistema di coordinate oblique, che consente di espandere l'area dell'aria umida insatura e rende il diagramma conveniente per la rappresentazione grafica. L'ordinata del diagramma mostra i valori dell'entalpia specifica i, l'ascissa, diretta con un angolo di 135 ° rispetto all'asse i, mostra i valori del contenuto di umidità d. Il campo del diagramma è diviso per linee di valori costanti di entalpia specifica i = const e contenuto di umidità d = const. Il diagramma mostra anche linee di valori di temperatura costanti t = const, che non sono parallele tra loro, e maggiore è la temperatura dell'aria umida, più le isoterme deviano verso l'alto. Anche le linee dei valori costanti di umidità relativa φ = const sono tracciate nel campo del diagramma.
Umidità relativaè il rapporto tra la pressione parziale del vapore acqueo contenuto nell'aria umida di un dato stato e la pressione parziale del vapore acqueo saturo alla stessa temperatura.
Contenuto di umiditàè la massa del vapore acqueo nell'aria umida per 1 kg della massa della sua parte secca.
Entalpia specificaè la quantità di calore contenuta nell'aria umida ad una data temperatura e pressione, riferita ad 1 kg di aria secca.
il diagramma della curva i-d φ = 100% è diviso in due aree. L'intera area del diagramma, situata sopra questa curva, caratterizza i parametri dell'aria umida insatura e sotto - l'area della nebbia.
La nebbia è un sistema a due fasi costituito da aria umida satura e umidità sospesa sotto forma di minuscole goccioline d'acqua o particelle di ghiaccio.
Per calcolare i parametri di aria umida e tramando i-d i grafici utilizzano quattro equazioni di base:
1) Pressione del vapore acqueo saturo su una superficie piana di acqua (t> 0) o ghiaccio (t ≤ 0), kPa:
dove α in, β in sono costanti per l'acqua, α in = 17.504, β in = 241.2 ° С
α l, β l - costanti per il ghiaccio, α l = 22,489, β l = 272,88 ° С
2) Umidità relativa φ,%:
dove P b - pressione barometrica, kPa
4) Entalpia specifica dell'aria umida i, kJ/kg d.w.:
Temperatura del punto di rugiada- questa è la temperatura alla quale l'aria insatura deve essere raffreddata affinché si satura mantenendo un contenuto di umidità costante.
Per trovare la temperatura del punto di rugiada sul diagramma i-d attraverso il punto che caratterizza lo stato dell'aria, è necessario tracciare una linea d = const fino a quando non si interseca con la curva φ = 100%. La temperatura del punto di rugiada è la temperatura limite alla quale l'aria umida può essere raffreddata a un contenuto di umidità costante senza condensa.
Temperatura bulbo umidoè la temperatura che assume l'aria umida insatura con i parametri iniziali i 1 e d 1 per effetto dello scambio adiabatico di calore e di massa con l'acqua allo stato liquido o solido, a temperatura costante t in = tm dopo aver raggiunto uno stato saturo che soddisfa l'uguaglianza:
dove c in - capacità termica specifica dell'acqua, kJ / (kg ° C)
La differenza i n - i 1 è solitamente piccola, quindi il processo di saturazione adiabatica è spesso chiamato isentalpico, sebbene in realtà i n = i 1 solo a t m = 0.
Per trovare la temperatura del termometro umido sul diagramma i-d attraverso il punto che caratterizza lo stato dell'aria, è necessario tracciare una retta ad entalpia costante i = const fino a quando non interseca la curva φ = 100%.
La densità dell'aria umida è determinata dalla formula, kg / m 3:
dove T è la temperatura in gradi Kelvin
La quantità di calore necessaria per riscaldare l'aria può essere calcolata utilizzando la formula, kW:
La quantità di calore sottratta all'aria durante il raffreddamento, kW:
dove i 1, i 2 - entalpia specifica nei punti iniziale e finale, rispettivamente, kJ / kg d.w.
G s - consumo di aria secca, kg / s
dove d 1, d 2 - contenuto di umidità nei punti iniziale e finale, rispettivamente, g / kg d.m.
Quando si miscelano due flussi d'aria, il contenuto di umidità e l'entalpia specifica della miscela sono determinati dalle formule:
Sul diagramma il punto della miscela giace sulla retta 1-2 e la divide in segmenti inversamente proporzionali alle quantità d'aria miscelate:
|
Un caso è possibile quando il punto della miscela 3 * sarà al di sotto della linea φ = 100%. In questo caso il processo di miscelazione è accompagnato dalla condensazione di una parte del vapore acqueo contenuto nella miscela, e il punto della miscela 3 si troverà all'intersezione delle rette i 3 * = const e φ = 100%.
Sul sito presentato, nella pagina "Calcoli", è possibile calcolare fino a 8 stati di aria umida con la costruzione di raggi di processi sul diagramma i-d.
Per determinare lo stato iniziale, è necessario specificare due dei quattro parametri (t, φ, d, i) e il flusso d'aria secca L c *. La portata viene impostata ipotizzando una densità dell'aria di 1,2 kg/m3. Da qui viene determinata la portata massica dell'aria secca, che viene utilizzata in ulteriori calcoli. La tabella di output mostra i valori effettivi del flusso d'aria volumetrico corrispondenti alla densità dell'aria reale.
Il nuovo stato può essere calcolato definendo il processo e impostando i parametri finali.
Il diagramma mostra i seguenti processi: riscaldamento, raffreddamento, raffreddamento adiabatico, umidificazione a vapore, miscelazione e il processo generale, determinato da due parametri qualsiasi.
| Processi | Designazione | Descrizione |
| Calore | oh | Viene inserita la temperatura finale target o la potenza termica target. |
| Raffreddamento | C | Viene immessa la temperatura finale target o la capacità di raffreddamento target. Questo calcolo si basa sul presupposto che la temperatura superficiale del refrigeratore rimanga invariata e che i parametri iniziali dell'aria tendano al punto con la temperatura della superficie del refrigeratore a φ = 100%. È come se l'aria dello stato iniziale si stesse mescolando con l'aria completamente satura sulla superficie del refrigeratore. |
| Raffreddamento adiabatico | UN | Viene immessa l'umidità relativa finale, il contenuto di umidità o la temperatura target. |
| Umidificazione a vapore | P | Viene immessa l'umidità relativa finale o il contenuto di umidità target. |
| Processo generale | X | Vengono introdotti i valori di due parametri su quattro (t, φ, d, i), che sono definitivi per un dato processo. |
| miscelazione | S | Questo processo viene definito senza impostare parametri. Vengono utilizzate le due portate d'aria precedenti. Se durante la miscelazione viene raggiunto il contenuto di umidità massimo consentito, si verifica una condensazione adiabatica del vapore acqueo. Di conseguenza, viene calcolata la quantità di umidità condensata. |
LETTERATURA:
1. Burtsev S.I., Tsvetkov Yu.N. Aria umida. Composizione e proprietà: libro di testo. indennità. - SPb.: SPbGAKhPT, 1998 .-- 146 p.
2. Libro di riferimento ABOK 1-2004. Aria umida. - M .: AVOK-PRESS, 2004 .-- 46 p.
3. Manuale ASHRAE. Fondamenti. - Atlanta, 2001.
Con una definizione più rigorosa, va inteso come il rapporto tra le pressioni parziali del vapore acqueo pn in aria umida insatura e la loro pressione parziale in aria satura alla stessa temperatura
Per l'intervallo di temperatura tipico per l'aria condizionata
Densità dell'aria umida
ρ
uguale alla somma delle densità di aria secca e vapore acqueo
dove è la densità dell'aria secca ad una data temperatura e pressione, kg/m3.
Per calcolare la densità dell'aria umida, puoi usare un'altra formula:
Si può vedere dall'equazione che con un aumento della pressione parziale del vapore a pressione costante P(barometrico) e temperatura T la densità dell'aria umida diminuisce. Poiché questa diminuzione è insignificante, in pratica è accettata.
Grado di saturazione dell'aria umidaè il rapporto tra il suo contenuto di umidità D al contenuto di umidità dell'aria satura alla stessa temperatura:.
Per aria satura.
Entalpia dell'aria umidaio(kJ/kg) - la quantità di calore contenuta nell'aria, riferita a 1 kg secco o (1 + d) kg aria umida.
Il punto zero è l'entalpia dell'aria secca ( D= 0) con temperatura T= 0°C. Pertanto, l'entalpia dell'aria umida può avere valori positivi e negativi.
Entalpia dell'aria secca 
dove è la capacità termica di massa dell'aria secca.
L'entalpia del vapore acqueo include la quantità di calore necessaria per convertire l'acqua in vapore quando T= 0 o C e la quantità di calore spesa per riscaldare il vapore risultante a una temperatura T o C. Entalpia D kg di vapore acqueo contenuto in 1 kg aria secca:,
2500 - calore latente di vaporizzazione (evaporazione) dell'acqua a t = 0 o C;
- capacità termica di massa del vapore acqueo.
L'entalpia dell'aria umida è uguale alla somma dell'entalpia 1 kg aria secca ed entalpia D kg di vapore acqueo:
dove 
è la capacità termica dell'aria umida, riferita a 1 kg di aria secca.
Quando l'aria è in uno stato nebbioso, potrebbero esserci goccioline di umidità in sospensione d acque e anche cristalli di ghiaccio d l... L'entalpia di tale aria in vista generale
Entalpia dell'acqua = 4.19t, entalpia del ghiaccio.
A temperature superiori a zero gradi ( T> 0 ° C) ci sarà umidità di goccioline nell'aria, a T< 0°С - кристаллы льда.
Temperatura del punto di rugiadaè la temperatura dell'aria alla quale la pressione parziale del vapore acqueo nel processo di raffreddamento isobarico p p diventa uguale alla pressione di saturazione. A questa temperatura, l'umidità inizia a fuoriuscire dall'aria.
Quelli. il punto di rugiada è la temperatura alla quale vapore acqueo trasportato dall'aria alla sua densità costante diventa per raffreddamento ad aria con vapore saturo(J =100%). Per gli esempi sopra (vedi tabella 2.1), quando a 25 ° C l'umidità assoluta J diventa del 50%, il punto di rugiada sarà una temperatura di circa 14°C. E quando a 20°C l'umidità assoluta J diventa del 50%, il punto di rugiada sarà una temperatura di circa 9°C.
Una persona con valori elevati del punto di rugiada si sente a disagio (vedi tabella 2.2).
Tabella 2.2 - Sensazioni umane ad alti valori del punto di rugiada
Nelle zone a clima continentale, le condizioni con un punto di rugiada compreso tra 15 e 20°C causano qualche disagio e l'aria con un punto di rugiada superiore a 21°C è percepita come soffocante. Il punto di rugiada più basso, inferiore a 10 ° C, è correlato a una temperatura più bassa ambiente e il corpo richiede meno raffreddamento. Il punto di rugiada basso può andare solo con temperature elevate a umidità relativa molto bassa.
Diagramma d-I dell'aria umida
Il calcolo e l'analisi dei processi di trattamento termico e igrometrico dell'aria secondo le suddette dipendenze è complicato. Per calcolare i processi che si verificano con l'aria quando il suo stato cambia, utilizzare il diagramma termico dell'aria umida in coordinate d-io(contenuto di umidità - entalpia), che è stato proposto dal nostro professore connazionale L.K. Ramzin nel 1918.
L.K. Ramzin (1887-1948) - Ingegnere del riscaldamento sovietico, inventore
caldaia a flusso diretto. http://ru.wikipedia.org/wiki/Ramzin
È diventato molto diffuso nel nostro paese e all'estero. Diagramma d-io l'aria umida collega graficamente tutti i parametri che determinano lo stato termico e igrometrico dell'aria: entalpia, contenuto di umidità, temperatura, umidità relativa, pressione parziale del vapore acqueo.
Il grafico si basa sulla dipendenza.
Molto spesso il diagramma d-ioè costruito per una pressione dell'aria pari a 0.1013 MPa(760 mmHg). Ci sono anche diagrammi per altre pressioni barometriche.
A causa del fatto che la pressione barometrica a livello del mare varia da 0,096 a 0,106 MPa(720 - 800 mm Hg), i dati calcolati sul diagramma devono essere considerati come medi.
Il diagramma è costruito in un sistema di coordinate oblique (a 135 °). In questo caso, il diagramma diventa conveniente per le costruzioni grafiche e per il calcolo dei processi di condizionamento dell'aria, poiché l'area dell'aria umida insatura si espande. Tuttavia, per ridurre le dimensioni del grafico e facilitarne l'utilizzo, i valori D demolito ad un asse convenzionale posto a 90° rispetto all'asse io .
Diagramma d-io mostrato in Figura 1. Il campo del diagramma è diviso per linee di valori costanti di entalpia io= const e contenuto di umidità D= cost. Contiene anche righe di valori di temperatura costanti. T= const, che non sono paralleli tra loro - maggiore è la temperatura dell'aria umida, più le sue isoterme deviano verso l'alto. Oltre alle linee di valori costanti io, d, t, le linee di valori costanti di umidità relativa dell'aria sono tracciate sul campo del diagramma φ = cost. A volte viene applicata una linea di pressioni parziali di vapore acqueo p p e righe di altri parametri.
Figura 1 - Diagramma termico d-io aria umida
La seguente proprietà del diagramma è di fondamentale importanza. Se l'aria ha cambiato il suo stato da un punto un al punto B, non importa quale processo, quindi nel diagramma d-io questo cambiamento può essere rappresentato come un segmento di linea retta ab... In questo caso, l'incremento dell'entalpia dell'aria corrisponderà al segmento bc = io b -io a... Isoterma disegnata per un punto un, dividerà il segmento bw in due parti:
sezione bd, che rappresenta un cambiamento nella proporzione di calore percepibile (un apporto di energia termica, un cambiamento in cui porta a un cambiamento della temperatura corporea): 
.
sezione dv, che determina su scala la variazione del calore di vaporizzazione (una variazione di questo calore non provoca una variazione della temperatura corporea): 
.
Sezione ah corrisponde a una variazione del contenuto di umidità dell'aria. Il punto di rugiada si trova abbassando la perpendicolare dal punto di aria condizionata (ad esempio, dal punto B) sull'asse condizionale D prima di attraversare la linea di saturazione (φ = 100%). Nella fig. 2.6 K-punto di rugiada per l'aria, il cui stato iniziale è stato determinato dal punto B.
La direzione del processo in aria è caratterizzata da variazioni di entalpia io e contenuto di umidità D .
Il diagramma dell'aria umida fornisce una rappresentazione grafica della relazione tra i parametri dell'aria umida ed è il principale per determinare i parametri della condizione dell'aria e calcolare i processi di trattamento termico e igrometrico.
Nel diagramma I-d (Fig. 2), l'ascissa mostra il contenuto di umidità d g / kg di aria secca e l'ordinata mostra l'entalpia I dell'aria umida. Il diagramma mostra linee rette verticali con contenuto di umidità costante (d = const). Il punto O viene preso come punto di riferimento, in corrispondenza del quale t = 0 ° C, d = 0 g / kg e, quindi, I = 0 kJ / kg. Durante la costruzione del diagramma, è stato utilizzato un sistema di coordinate oblique per aumentare l'area dell'aria insatura. L'angolo tra la direzione degli assi è 135 ° o 150 °. Per facilità d'uso, un asse del contenuto di umidità convenzionale viene disegnato con un angolo di 90º rispetto all'asse dell'entalpia. Il grafico è tracciato per pressione barometrica costante. Usano diagrammi I-d costruiti per pressione atmosferica p b = 99,3 kPa (745 mm Hg) e pressione atmosferica p b = 101,3 kPa (760 mm Hg).
Sul diagramma sono riportate le isoterme (t c = const) e le curve dell'umidità relativa (φ = const). L'equazione (16) mostra che le isoterme nel diagramma I-d sono linee rette. L'intero campo del diagramma è diviso in due parti dalla linea = 100%. Sopra questa linea c'è un'area di aria insatura. La riga φ = 100% contiene i parametri dell'aria satura. Al di sotto di questa linea ci sono i parametri dello stato dell'aria satura contenente l'umidità delle goccioline in sospensione (nebbia).
Per comodità di lavoro, viene tracciata una dipendenza nella parte inferiore del diagramma, una linea di pressione parziale del vapore acqueo p p viene tracciata sul contenuto di umidità d. La scala della pressione si trova sul lato destro del diagramma. Ogni punto del diagramma I-d corrisponde a un certo stato di aria umida.
Determinazione dei parametri dell'aria umida secondo il diagramma I-d. Il metodo per determinare i parametri è mostrato in Fig. 2. La posizione del punto A è determinata da due parametri, ad esempio temperatura t A e umidità relativa φ A. Determiniamo graficamente: temperatura del bulbo secco tc, contenuto di umidità d A, entalpia I A. La temperatura del punto di rugiada tp è definita come la temperatura del punto di intersezione della retta d A = const con una retta φ = 100% (punto P). I parametri dell'aria in uno stato di completa saturazione con l'umidità sono determinati all'intersezione dell'isoterma t A con la linea φ = 100% (punto H).
Il processo di umidificazione dell'aria senza apporto e rimozione di calore avverrà ad entalpia costante I A = const ( processo A-M). All'intersezione della retta I A = const con la retta φ = 100% (punto M), troviamo la temperatura del termometro umido t m (la retta ad entalpia costante coincide praticamente con l'isoterma
t m = cost). Nell'aria umida insatura, la temperatura del bulbo umido è inferiore alla temperatura del bulbo secco.
Troviamo la pressione parziale del vapore acqueo p P tracciando una linea d A = const dal punto A all'intersezione con la linea della pressione parziale.
La differenza di temperatura t c - t m = Δt ps è detta psicrometrica e la differenza di temperatura t c - t p è igrometrica.
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