Основные сведения. Изучение процессов во Влажном воздухе

Изучение процессов во Влажном воздухе

Влажный воздух представляет собой один из частных случаев газовой смеси - смесь сухого воздуха и водяного пара. С влажным воздухом приходится иметь дело в некоторых теплотехнических процессах и прежде всего в процессе сушки. Для практики представляет интерес влажный воздух при атмосферном (или близким к атмосферному давлении). При этом с достаточной для технических расчетов точностью можно рассматривать и сухой воздух, и содержащийся в нем водяной пар как идеальные газы.

В соответствии с законом Дальтона сумма парциальных давлений газов, входящих в газовую смесь, равна общему давлению газовой смеси. Так как обычно давление влажного воздуха равно атмосферному (В), можно написать

В = p _возд + p _п (1)

Чем больше водяного пара находится во влажном воздухе, тем выше его парциальное давление. Парциальное давление пара во влажном воздухе не может быть выше p _s - давления насыщения при данной температуре влажного воздуха

p _п £ p _s (2)

Максимальное парциальное давление водяного пара во влажном воздухе p _s определяется только температурой смеси и не зависит от давления смеси p.

Влажный воздух, в котором p _п < p _s называется ненасыщенным, а влажный воздух, у которого p _п = p _s - насыщенным. Водяной пар, содержащийся в ненасыщенном влажном воздухе, находится в перегретом состоянии. Если понижать температуру ненасыщенного влажного воздуха, сохраняя его давление постоянным, то можно достигнуть состояния насыщения. При этом перегретый водяной пар, имеющий начальную температуру t ₁ будет охлажден до температуры t ₂, для которой давление пара соответствует состоянию насыщения, и при дальнейшем понижении температуры из воздуха будет выпадать влага и уменьшаться парциальное давление пара. С этим мы сталкиваемся в повседневной жизни: так как атмосферный воздух всегда содержит какое-то количество водяных паров, то часто при понижении температуры воздух становится насыщенным, о чем свидетельствует появление тумана или росы. Поэтому температура, при которой давление p _п становится равным p _s, называется точкой росы.

Массовое влагосодержание d - отношение массы влаги, содержащейся во влажном воздухе G _воды к массе сухого воздуха G _возд

_, кг/кг сухого возд. (3)

Мольное влагосодержание - отношение числа молей водяного пара к числу молей сухого воздуха.

(4)

так как m _возд = 28,96 и m _воды = 18,016, то с учетом (4) получим

(5)

или

(6)

Величины d и х характеризуют влажный воздух, в котором вода может находится как в виде пара, так и в виде капелек влаги или кристалликов льда

Записав уравнение Клапейрона для сухого воздуха и для водяного пара, и разделив второе на первое. получим

(7)

Дата добавления: 2014-01-20