I, d – диаграмма влажного воздуха и принцип ее построения

I, d – диаграмма влажного воздуха была составлена профессором Л.К.Рамзиным в 1918 г. и получила широкое применение в расчетах систем кондиционирования воздуха, отопления, вентиляции, сушильных установок и т.д. В зависимости от назначения I, d (или I, х) – диаграммы строятся для различных пределов температур и в различных масштабах энтальпий и влагосодержаний.

При построении I, d – диаграммы для влажного воздуха все величины относятся к 1 кг содержащегося в нем сухого воздуха. На рис. 1.1 представлена I, d – диаграмма ВТИ, построенная для барометрического давления 745 мм рт. ст., которое можно считать средним годовым давлением воздуха для центральных районов России. На осях координат диаграммы отложены два основных параметра влажного воздуха: влагосодержание (на оси абсцисс) и энтальпия (на оси ординат). Угол между осями координат принят не прямым, как обычно, а равным 135°. Масштаб для отсчета влагосодержаний d снесен на горизонтальную прямую, проходящую через начало координат.

В соответствии с таким построением линии постоянного влагосодержания d = const изображаются на диаграмме вертикальными прямыми, а линии постоянной энтальпии I = const представляют собой наклонные прямые, параллельные оси абсцисс.

Кроме указанных линий, на диаграмме нанесены: 1) линии постоянных температур; 2) линии постоянной относительной влажности; 3) линии парциального давления водяного пара; 4) линии постоянных температур мокрого термометра.

Поэтапное построение I, d – диаграммы для влажного воздуха показано на рис. 1.2, а-г.

Линии постоянных температур, или изотермы, t = const построены на основании формулы (1.16), которая при t = const графически выражается прямой. Поэтому, определив I для d = 0 и некоторого произвольного значения d, через полученные точки проводят прямую t = const. Наклон изотерм увеличивается с повышением температуры, так как при этом возрастает энтальпия пара .

Линии постоянной относительной влажности построены согласно формуле (1.8). Для нескольких температур при определяют d и находят пересечение соответствующих линий d = const и t = const. Соединяя полученные точки плавной кривой, строят линию .

Линии образуют пучок кривых, сходящихся на оси ординат в одну точку (°С). При температуре 99,4 °С, соответствующей барометрическому давлению 745 мм рт. ст., эти линии имеют резкий перелом и идут вверх почти параллельно линиям . Последнее объясняется тем, что при °С давление насыщенного пара равно барометрическому давлению В = 745 мм рт. ст., для которого построена диаграмма.

Поэтому в соответствии с формулой относительная влажность не зависит от температуры, а зависит только от парциального давления пара и, следовательно, только от влагосодержания . Если же пользоваться более точным уравнением , то можно видеть, что относительная влажность зависит не только от давления, но и от температуры, поэтому линии при больших температурах имеют некоторое отклонение от вертикали.

Рис. 1.1. I, d – диаграмма для влажного воздуха

Рис. 3.2. Построение I, d – диаграммы для влажного воздуха

Линии насыщения (%) делит I, d – диаграмму на две области: верхнюю – область влажного ненасыщенного воздуха и нижнюю – пересыщенного влагой воздуха, в котором избыточная влага может находиться только в капельном состоянии: линия % показывает максимальное возможное содержание влаги в воздухе при данной температуре. К пересыщенному влагой воздуху (нижняя область) неприменимы зависимости, полученные для влажного воздуха, содержащего влагу в парообразном состоянии. Вследствие этого рабочей частью диаграммы является ее верхняя область, расположенная над линией %, т.е. область не насыщенного влагой воздуха. Поскольку угол между осями координат при построении I, d – диаграммы выбран тупым, линия % идет сравнительно полого, площадь рабочей части диаграммы увеличивается, а кривые дальше отстоят друг от друга, что облегчает пользование диаграммой.

Линии парциального давления водяного пара в воздухе построена по формуле (3.10) для различных влагосодержаний d. Шкала парциальных давлений размещается обычно на правой ординате диаграммы, а кривая парциального давления водяного пара – в нижней части диаграммы.

Дата добавления: 2014-01-20