H,d -диаграмма влажного воздуха

H,d -диаграмма влажного воздуха построена с расчетом на 1 кг сухого воздуха. По оси абсцисс откладывается массовое влагосодержание (кг/кг сухого воздуха), по оси ординат - удельная энтальпия воздуха (кДж/кг). Кроме того, на диаграмме строятся изотермы и линии постоянной относительной влажности j.

При построении диаграммы в декартовых прямоугольных координатах линии j = const располагаются, во-первых, слишком близко друг к другу и, во-вторых, пересекаются изотермами под очень острыми (малыми)углами. То и другое снижает точность расчетов по диаграмме и создает неудобства в ее применении.

Поэтому диаграммы строят в косоугольной системе координат с расположением осей под углом, значительно большим прямого. Обычно его выбирают равным 135 ⁰, иначе говоря, ось влагосодержаний поворачивают против часовой стрелки на 45⁰. наиболее удобным является такой угол, при котором изотерма ненасыщенного воздуха при t = 0 ⁰ С принимает горизонтальное положение.

Найдем. какое положение и очертание должны иметь другие изотермы. С этой целью рассмотрим производную

(35)

при условии t = const ¹ 0 ⁰ С. Из этого видно, что изотермы в области ненасыщенного воздуха представляют собой прямые, тангенс угла наклона которых зависит от температуры, увеличиваясь с увеличением последней.

Линия насыщения влажного воздуха (j = 1) на диаграмме представляет геометрическое место точек пересечения изотерм с линиями d=const=d _s.

Паросодержание d _s определяется по формуле (12). Вычислив таким образом значения d _s для каждой температуры, откладываем их на соответствующей изотерме. Полученные точки принадлежат линии насыщения влажного воздуха.

Поскольку линия насыщения определяет максимальное содержание пара при каждой данной температуре, дальнейшее увеличение паросодержания при той же температуре невозможно. В случае увеличения влагосодержания d при t = const вся дополнительная влага d - d _s= d _ж может содержаться только в жидкой фазе, т.е. в виде тумана. Поскольку удельная энтальпия жидкости меньше удельной энтальпии пара на величину, равную удельной теплоте парообразования r, приращение удельной энтальпии по линии t = const резко уменьшается (начиная от кривой насыщения воздуха на величину r d _ж). Вследствие этого изотермы при пересечении линии j = 1 претерпевают излом.

При температуре t < 0⁰ С жидкая фаза переходит в твердую. Жидкость отдает удельную теплоту затвердевания, равную 335 d _т кДж/кг (в расчете на 1 кг сухого воздуха), туман переходит в ледяной туман, и изотермы получают еще больший уклон.

Чтобы установить очертание и расположение изотерм в области тумана и ледяного тумана, обратимся к выражению для энтальпии по формуле (34). Беря производную от энтальпии по паросодержанию при условии t = const и d _п =d _s=const и d _т = 0, получим для изотерм в области тумана, состоящего из частиц жидкости,

Рис.1 – h,d- диаграмма влажного воздуха

, (36)

а при d _п =d _s=const и d _ж = 0 для изотерм области ледяного тумана

(37)

Следовательно, изотермы в области тумана также представляют собой прямые линии, тангенс угла наклона которых также зависит от температуры.

Дата добавления: 2014-01-20