Kun olet lukenut tämän artikkelin, suosittelen lukemaan artikkelin aiheesta entalpia, piilevä jäähdytyskapasiteetti ja ilmastointi- ja kosteudenpoistojärjestelmissä muodostuvan lauhteen määrän määrittäminen:
Hyvää päivää, rakkaat aloittelevat kollegat!
Aivan ammatillisen matkani alussa törmäsin tähän kaavioon. Ensi silmäyksellä se voi tuntua pelottavalta, mutta jos ymmärrät pääperiaatteet, joilla se toimii, voit rakastua siihen: D. Arkielämässä sitä kutsutaan i-d-kaavioksi.
Tässä artikkelissa yritän yksinkertaisesti (sormillani) selittää pääkohdat, jotta myöhemmin, saadusta perustasta alkaen, sukeltaa itsenäisesti tähän ilmanominaisuuksien verkkoon.
Tältä se näyttää oppikirjoissa. Siitä tulee jotenkin kammottavaa.
Poistan kaiken turhan, mitä en tarvitse selitykseni vuoksi, ja esitän i-d-kaavion tässä muodossa:
(suurenna kuva napsauttamalla ja sitten uudelleen)
Vielä ei ole täysin selvää, mikä se on. Jaetaan se 4 osaan:
Ensimmäinen elementti on kosteuspitoisuus (D tai d). Mutta ennen kuin aloin puhua ilmankosteudesta yleisesti, haluaisin olla kanssasi samaa mieltä.
Sovitaan "rannassa" kerralla yhdestä konseptista. Päästään eroon yhdestä vahvasti juurtuneesta meissä (ainakin minussa) stereotypioista siitä, mitä höyry on. Lapsuudesta lähtien he osoittivat minua kiehuvaan kattilaan tai teekannuun ja sanoivat tönäisten sormella astiasta tulevaa "savua": "Katso! Se on höyryä." Mutta kuten monet ihmiset, jotka ovat ystäviä fysiikan kanssa, meidän on ymmärrettävä, että "vesihöyry on kaasumainen tila vettä. Ei ole värit, maku ja tuoksu. Se on vain H2O-molekyylejä kaasumaisessa tilassa, jotka eivät ole näkyvissä. Ja se, mitä näemme kattilasta vuotavan, on seos kaasumaisessa tilassa olevaa vettä (höyry) ja "nesteen ja kaasun rajatilassa olevia vesipisaroita", tai pikemminkin näemme jälkimmäisen (varauksin voimme kutsutaan myös sitä, mitä näemme - sumu). Tämän seurauksena saamme, että tällä hetkellä jokaisen ympärillämme on kuivaa ilmaa (hapen, typen ... seos) ja höyryä (H2O).
Joten kosteuspitoisuus kertoo meille, kuinka paljon tätä höyryä on ilmassa. Useimmissa i-d-kaavioissa tämä arvo mitataan [g / kg], ts. kuinka monta grammaa höyryä (H2O kaasumaisessa tilassa) on yhdessä kilogrammassa ilmaa (1 kuutiometri ilmaa asunnossasi painaa noin 1,2 kiloa). Asunnossasi pitäisi olla 7-8 grammaa höyryä, jotta olosuhteet ovat mukavat 1 kilogrammassa ilmaa.
I-d-kaaviossa kosteuspitoisuus on kuvattu pystysuorilla viivoilla, ja asteikkotiedot sijaitsevat kaavion alaosassa:
(suurenna kuva napsauttamalla ja sitten uudelleen)
Toinen tärkeä ymmärrettävä elementti on ilman lämpötila (T tai t). Minusta tässä ei ole tarvetta selittää. Useimmissa i-d-kaavioissa tämä arvo mitataan Celsius-asteina [°C]. I-d-kaaviossa lämpötila on kuvattu vinoilla viivoilla, ja asteikkotiedot sijaitsevat kaavion vasemmalla puolella:
(suurenna kuva napsauttamalla ja sitten uudelleen)ID-kaavion kolmas elementti on suhteellinen kosteus (φ). Suhteellinen kosteus on juuri sellainen ilmankosteus, josta kuulemme televisioista ja radioista kuunnellessamme sääennustetta. Se mitataan prosentteina [%].
Herää järkevä kysymys: "Mitä eroa on suhteellisen kosteuden ja kosteuspitoisuuden välillä?" Vastaan tähän kysymykseen askel askeleelta:
Ensimmäinen taso:
Ilma voi sisältää tietyn määrän höyryä. Ilmalla on tietty "höyryn kantavuus". Esimerkiksi huoneessasi kilogramma ilmaa voi "ottaa mukaan" enintään 15 grammaa höyryä.
Oletetaan, että huoneesi on mukava, ja jokaisessa huoneesi ilmakilossa on 8 grammaa höyryä ja jokainen kilogramma ilmaa voi sisältää 15 grammaa höyryä. Tuloksena saadaan, että 53,3 % suurimmasta mahdollisesta höyrystä on ilmassa, ts. suhteellinen kosteus - 53,3%.
Toinen vaihe:
Ilman kapasiteetti on erilainen eri lämpötiloissa. Mitä korkeampi ilman lämpötila, sitä enemmän se voi sisältää höyryä, mitä alhaisempi lämpötila, sitä pienempi kapasiteetti.
Oletetaan, että olemme lämmittäneet huoneesi ilmaa tavanomaisella lämmittimellä +20 astetta +30 asteeseen, mutta höyryn määrä jokaisessa ilmakilossa pysyy samana - 8 grammaa. +30 asteessa ilma voi "ottaa mukaan" jopa 27 grammaa höyryä, minkä seurauksena lämmitetyssä ilmassamme - 29,6% suurimmasta mahdollisesta höyrystä, ts. suhteellinen kosteus - 29,6%.
Sama koskee jäähdytystä. Jos jäähdytämme ilman +11 asteeseen, saamme "kantokyvyn", joka on 8,2 grammaa höyryä kilogrammaa ilmaa kohden ja suhteellinen kosteus 97,6%.
Huomaa, että ilmassa oli sama määrä kosteutta - 8 grammaa, ja suhteellinen kosteus hyppäsi 29,6 prosentista 97,6 prosenttiin. Tämä johtui lämpötilan vaihteluista.
Kun radiosta kuulee talvella sään, jossa sanotaan, että ulkona on miinus 20 astetta ja ilmankosteutta 80%, se tarkoittaa, että ilmassa on noin 0,3 grammaa höyryä. Asunnossasi tämä ilma lämpenee +20:een ja tällaisen ilman suhteellinen kosteus on 2%, ja tämä on erittäin kuivaa ilmaa (itse asiassa asunnossa talvella kosteus pidetään 10-30%:ssa kosteuden vapautuminen kylpyhuoneista, keittiöistä ja ihmisistä, mutta joka on myös mukavuusparametrien alapuolella).
Kolmas vaihe:
Mitä tapahtuu, jos laskemme lämpötilan sellaiselle tasolle, että ilman "kantokyky" on pienempi kuin ilmassa olevan höyryn määrä? Esimerkiksi +5 asteeseen asti, jossa ilmakapasiteetti on 5,5 grammaa / kilogramma. Se osa kaasumaisesta H2O:sta, joka ei mahdu "runkoon" (meidän tapauksessamme se on 2,5 grammaa), alkaa muuttua nesteeksi, ts. vedessä. Arkielämässä tämä prosessi näkyy erityisen selvästi ikkunoiden huurtuessa johtuen siitä, että lasien lämpötila on alhaisempi kuin huoneen keskilämpötila niin paljon, että ilmassa on vähän tilaa kosteudelle ja nesteeksi muuttuva höyry laskeutuu lasien päälle.
i-d-kaaviossa suhteellinen kosteus on esitetty kaarevina viivoina, ja asteikkotiedot sijaitsevat itse viivoilla:
(suurenna kuva napsauttamalla ja sitten uudelleen)
ID-kaavion neljäs elementti on entalpia (I tai i). Entalpia sisältää ilman lämpö- ja kosteustilan energiakomponentin. Lisätutkimuksen jälkeen (tämän artikkelin ulkopuolella, esimerkiksi entalpiaa käsittelevässä artikkelissani ) siihen kannattaa kiinnittää erityistä huomiota kosteudenpoistossa ja ilman kostuttamisessa. Mutta toistaiseksi emme keskity tähän elementtiin. Entalpia mitataan [kJ/kg]. I-d-kaaviossa entalpia on kuvattu vinoilla viivoilla, ja tiedot gradaatiosta sijaitsevat itse graafissa (tai kaavion vasemmalla ja yläosassa).
Kosteaa ilmaa käytetään laajalti eri teollisuudenaloilla, mukaan lukien rautatiekuljetukset lämmitys-, jäähdytys-, kosteudenpoisto- tai kostutusilmajärjestelmissä. Viime aikoina ns. epäsuoran haihdutusjäähdytysmenetelmän käyttöönottoa on pidetty lupaavana suunnana ilmastointitekniikan kehityksessä. Tämä johtuu siitä, että tällaiset laitteet eivät sisällä keinotekoisesti syntetisoituja kylmäaineita, lisäksi ne ovat hiljaisia ja kestäviä, koska niissä ei ole liikkuvia ja nopeasti kuluvia elementtejä. Tällaisten laitteiden suunnittelua varten tarvitaan tietoa kosteassa ilmassa tapahtuvien lämpöteknisten prosessien malleista sen parametrien muuttuessa.
Kostean ilman käyttöön liittyvät lämpötekniset laskelmat tehdään käyttämällä i-d kaavio (katso kuva 4), jonka vuonna 1918 ehdotti professori A.K. Ramzin.
Tämä kaavio ilmaisee ilman lämpötilan, suhteellisen kosteuden, osapaineen, absoluuttisen kosteuden ja lämpösisällön pääparametrien graafisen riippuvuuden tietyssä ilmanpaineessa. Sen rakentamiseksi asteikolla apuakselille 0-d, 1 gramman välein, lasketaan kosteuspitoisuus d ja vedetään pystysuorat viivat saatujen pisteiden läpi. Entalpia piirretään y-akselia pitkin asteikolla i välein 1 kJ/kg kuivaa ilmaa. Samanaikaisesti pisteestä 0 ylöspäin, joka vastaa kostean ilman lämpötilaa t=0 0 С (273K) ja kosteuspitoisuutta d=0, asetetaan positiiviset arvot ja negatiiviset entalpian arvot. .
Saatujen ordinaatta-akselin pisteiden kautta piirretään vakioentalpioiden viivat 135°:n kulmassa abskissa-akseliin nähden. Näin saatuun ruudukkoon sovelletaan isotermisiä viivoja ja viivoja, joiden suhteellinen kosteus on vakio. Isotermien muodostamiseksi käytämme kostean ilman lämpösisällön yhtälöä:
Se voidaan kirjoittaa seuraavassa muodossa:
, (1.27)
missä t ja C st ovat lämpötila (0 C) ja vastaavasti kuivan ilman lämpökapasiteetti (kJ / kg 0 C);
r on veden piilevä höyrystymislämpö (laskelmissa se oletetaan
r = 2,5 kJ/g).
Jos oletetaan, että t=const, yhtälö (1.27) on suora, mikä tarkoittaa, että isotermit koordinaateissa i–d ovat suoria viivoja ja niiden rakentamista varten on tarpeen määrittää vain kaksi pistettä, jotka kuvaavat kostean ilman kahta ääriasemaa.
Kuva 4. Kostean ilman i - d-kaavio
Lämpötila-arvoa t=0°C (273K) vastaavan isotermin muodostamiseksi määritetään ensin lausekkeen (1.27) avulla lämpösisällön koordinaatin (i 0) sijainti absoluuttisen kuivalle ilmalle (d=0). Kun parametrien t=0 0 C (273K) ja d=0 g/kg vastaavat arvot on korvattu, lauseke (1.27) osoittaa, että piste (i 0) on origossa.
. (1.28)
Täysin kyllästetylle ilmalle lämpötilassa t=0°C (273K) ja =100 % viitekirjallisuudesta, löydämme esimerkiksi vastaavan kosteuspitoisuuden arvon d 2 =3,77 g/kg kuivaa. ilmaa ja lausekkeesta (1.27) saadaan vastaava entalpian arvo: (i 2 = 2.5 kJ / g). I-d-koordinaatistossa piirretään pisteet 0 ja 1 ja vedetään niiden läpi suora viiva, joka on kostean ilman isotermi lämpötilassa t=0 0 С (273K).
Mikä tahansa muu isotermi voidaan konstruoida samalla tavalla, esimerkiksi lämpötilalle plus 10 0 C (283). Tässä lämpötilassa ja \u003d 100%, viitetietojen mukaan täysin kylläisen ilman osapaine on yhtä suuri kuin P p \u003d 9,21 mm. rt. Taide. (1,23kPa), sitten lausekkeesta (1,28) saadaan kosteuspitoisuuden arvo (d=7,63 g/kg) ja lausekkeesta (1,27) määritetään kostean ilman lämpöpitoisuuden arvo (i=29,35 kJ/g). ).
Täysin kuivalle ilmalle (=0 %), lämpötilassa T=10 o C (283K), kun arvot on korvattu lausekkeella (1.27), saadaan:
i \u003d 1,005 * 10 \u003d 10,05 kJ / g.
I-d-kaaviosta löydämme vastaavien pisteiden koordinaatit ja vetämällä niiden läpi suoran, saadaan isotermiviiva lämpötilalle plus 10 0 C (283K). Muiden isotermien perhe rakennetaan samalla tavalla, ja yhdistämällä kaikki isotermit =100 % (saturaatioviivalla) saadaan viiva, jossa suhteellinen kosteus on vakio =100 %.
Tehtyjen rakennusten tuloksena saatiin i-d-diagrammi, joka on esitetty kuvassa 4. Tässä on kostean ilman lämpötilojen arvot piirretty ordinaattiselle akselille ja kosteuspitoisuuden arvot piirretty akselille. abskissa-akseli. Viistot viivat näyttävät lämpösisältöarvot (kJ/kg). Säteessä koordinaattien keskipisteestä poikkeavat käyrät ilmaisevat suhteellisen kosteuden φ arvoja.
Käyrää φ=100 % kutsutaan kyllästymiskäyräksi; sen yläpuolella ilmassa oleva vesihöyry on ylikuumennetussa tilassa ja sen alapuolella ylikyllästyneessä tilassa. Kalteva viiva koordinaattien keskipisteestä luonnehtii vesihöyryn osapainetta. Osapainearvot on piirretty y-akselin oikealle puolelle.
i - d -diagrammin avulla on mahdollista tietyssä lämpötilassa ja suhteellisessa kosteudessa määrittää sen muut parametrit - lämpöpitoisuus, kosteuspitoisuus ja osapaine. Esimerkiksi tietylle lämpötilalle plus 25°С (273K) ja suhteelliselle kosteudelle ja φ=40% kaaviosta i - d löydämme pisteen MUTTA. Siirtyen siitä pystysuunnassa alaspäin, kaltevan viivan leikkauskohdassa löydämme osapaineen P p = 9 mm Hg. Taide. (1,23 kPa) ja edelleen abskissa - kosteuspitoisuus d A = 8 g / kg kuivaa ilmaa. Kaavio osoittaa myös, että kohta MUTTA sijaitsee kaltevalla viivalla, joka ilmaisee lämpöpitoisuuden i A = 11 kJ/kg kuivaa ilmaa.
Prosessit, jotka tapahtuvat ilman lämmityksen tai jäähdytyksen aikana ilman kosteuspitoisuuden muuttumista, on kuvattu kaaviossa pystysuoralla suoralla viivalla. Kaavio osoittaa, että kun d=const, ilmaa lämmitettäessä sen suhteellinen kosteus laskee ja jäähdytettäessä kasvaa.
Kaavion i - d avulla on mahdollista määrittää kostean ilman sekoitettujen osien parametrit, tätä varten rakennetaan prosessin palkin ns. . Prosessäteen rakentaminen (katso kuva 5) alkaa pisteestä, jolla on tunnetut parametrit, tässä tapauksessa pisteestä 1.
Kostea ilma on kuivan ilman ja vesihöyryn seos. Kostean ilman ominaisuuksia luonnehtivat seuraavat pääparametrit: kuivan tilan lämpötila t, ilmanpaine P b, vesihöyryn osapaine P p, suhteellinen kosteus φ, kosteuspitoisuus d, ominaisentalpia i, kastepistelämpötila t p, märkä lämpötila lämpötila t m, tiheys ρ.
I-d-diagrammi on graafinen suhde pääilmaparametrien t, φ, d, i välillä tietyllä barometrisellä ilmanpaineella P b, ja sitä käytetään kostean ilman käsittelyprosessien laskentatulosten visualisointiin.
Neuvostoliiton lämmitysinsinööri L.K. Ramzin laati i-d-kaavion ensimmäisen kerran vuonna 1918.
Kaavio on rakennettu vinoon koordinaattijärjestelmään, mikä mahdollistaa tyydyttymättömän kostean ilman alueen laajentamisen ja tekee kaaviosta kätevän graafisissa rakenteissa. Ominaisentalpian i arvot on piirretty kaavion ordinaattiselle akselille ja kosteuspitoisuuden d arvot abskissa-akselille suunnattuna 135° kulmaan i-akseliin nähden. Kaaviokenttä on jaettu ominaisentalpian i=const ja kosteuspitoisuuden d=const vakioarvojen rivillä. Kaavio näyttää myös vakiolämpötila-arvojen viivat t = const, jotka eivät ole yhdensuuntaisia keskenään, ja mitä korkeampi kostean ilman lämpötila on, sitä enemmän isotermit poikkeavat ylöspäin. Kaavion kenttään on myös piirretty suhteellisen kosteuden vakioarvojen viivat φ=const.
suhteellinen kosteus on tietyn tilan kosteassa ilmassa olevan vesihöyryn osapaineen suhde tyydyttyneen vesihöyryn osapaineeseen samassa lämpötilassa.
Kosteuspitoisuus- tämä on vesihöyryn massa kosteassa ilmassa 1 kg sen kuivan osan massaa kohti.
Spesifinen entalpia- tämä on kostean ilman sisältämä lämpö määrä tietyssä lämpötilassa ja paineessa suhteessa 1 kg:aan kuivaa ilmaa.
φ=100 % käyrän i-d diagrammi on jaettu kahteen alueeseen. Kaavion koko alue tämän käyrän yläpuolella luonnehtii tyydyttymättömän kostean ilman parametreja ja alla - sumualuetta.
Sumu on kaksivaiheinen järjestelmä, joka koostuu kyllästetystä kosteasta ilmasta ja suspendoituneesta kosteudesta pienten vesipisaroiden tai jäähiukkasten muodossa.
Kostean ilman parametrien laskemiseen ja i-d-kaavion muodostamiseen käytetään neljää perusyhtälöä:
1) Kyllästetyn vesihöyryn paine tasaisen veden (t > 0) tai jään pinnan (t ≤ 0) yläpuolella, kPa:
missä α in, β in - veden vakiot, α in \u003d 17,504, β in \u003d 241,2 ° С
α l, β l - jään vakiot, α l \u003d 22,489, β l \u003d 272,88 ° С
2) Suhteellinen kosteus φ, %:
jossa P b - barometrinen paine, kPa
4) Kostean ilman ominaisentalpia i, kJ/kg w.m.:
Kastepisteen lämpötila on lämpötila, johon tyydyttymätön ilma on jäähdytettävä, jotta se kyllästyy, samalla kun kosteuspitoisuus säilyy vakiona.
Löytääksesi i-d-kaavion kastepistelämpötilan ilman tilaa kuvaavan pisteen kautta, sinun on piirrettävä viiva d=const, kunnes se leikkaa käyrän φ=100%. Kastepistelämpötila on rajalämpötila, johon kostea ilma voidaan jäähdyttää vakiokosteuspitoisuudessa ilman kondensaatiota.
Märkä lamppu lämpötila- tämä on lämpötila, jonka tyydyttymätön kostea ilma saavuttaa alkuparametreilla i 1 ja d 1 adiabaattisen lämmön ja massasiirron seurauksena veden kanssa nestemäisessä tai kiinteässä tilassa, jonka lämpötila on vakio t in \u003d t m sen jälkeen, kun se saavuttaa kylläisen tasa-arvon täyttävä tila:
missä c in - veden ominaislämpökapasiteetti, kJ / (kg ° C)
Ero i n - i 1 on yleensä pieni, joten adiabaattista kyllästymisprosessia kutsutaan usein isoentalpikaksi, vaikka todellisuudessa i n = i 1 vain t m = 0:ssa.
Löytääksesi märän lämpömittarin lämpötilan i-d-kaaviosta ilman tilaa kuvaavan pisteen kautta, sinun on piirrettävä vakioentalpia i=const, kunnes se leikkaa käyrän φ=100%.
Kostean ilman tiheys määritetään kaavalla, kg / m 3:
missä T on lämpötila Kelvin-asteina
Ilman lämmittämiseen tarvittava lämpömäärä voidaan laskea kaavalla, kW:
Ilmasta jäähtymisen aikana poistetun lämmön määrä, kW:
missä i 1 , i 2 - spesifinen entalpia alku- ja loppupisteessä, vastaavasti, kJ/kg s.v.
G s - kuivan ilman kulutus, kg / s
jossa d1, d2 - kosteuspitoisuus alku- ja loppupisteissä, vastaavasti, g/kg d.m.
Kun sekoitetaan kahta ilmavirtaa, seoksen kosteuspitoisuus ja ominaisentalpia määritetään seuraavilla kaavoilla:
Kaaviossa sekoituspiste sijaitsee suoralla 1-2 ja jakaa sen segmentteihin, jotka ovat kääntäen verrannollisia sekoitettuun ilmamäärään:
|
On mahdollista, että sekoituspiste 3* on viivan φ=100% alapuolella. Tässä tapauksessa sekoitusprosessiin liittyy seoksen sisältämän vesihöyryn osan kondensoituminen ja sekoituspiste 3 tulee olemaan viivojen i 3* =const ja φ=100 leikkauskohdassa.
Esitetyllä sivustolla "Laskelmat"-sivulla voit laskea jopa 8 kostean ilman tilaa rakentamalla prosessisäteet i-d-kaavioon.
Alkutilan määrittämiseksi sinun on määritettävä kaksi neljästä parametrista (t, φ, d, i) ja kuivan ilman virtausnopeus L c *. Virtausnopeus asetetaan olettaen, että ilman tiheys on 1,2 kg/m3. Tästä määritetään kuivan ilman massavirtaus, jota käytetään jatkolaskelmissa. Lähtötaulukko näyttää tilavuusilmavirran todelliset arvot, jotka vastaavat todellista ilmantiheyttä.
Uusi tila voidaan laskea määrittelemällä prosessi ja asettamalla loppuparametrit.
Seuraavat prosessit näkyvät kaaviossa: lämmitys, jäähdytys, adiabaattinen jäähdytys, höyryn kostutus, sekoitus ja yleinen prosessi, joka määräytyy kahdella parametrilla.
| Prosessi | Nimitys | Kuvaus |
| Lämpö | O | Syötetään haluttu loppulämpötila tai haluttu lämpöteho. |
| Jäähdytys | C | Tavoite loppulämpötila tai tavoitejäähdytysteho syötetään. Tämä laskelma perustuu oletukseen, että jäähdyttimen pintalämpötila pysyy ennallaan ja alkuilmaparametrit pyrkivät pisteeseen, jossa jäähdyttimen pintalämpötila on φ=100 %. Ikään kuin jäähdyttimen pinnalla olisi sekoitus alkuperäistä ilmaa ja täysin kylläistä ilmaa. |
| Adiabaattinen jäähdytys | A | Lopullinen tavoitekosteus, joko kosteuspitoisuus tai lämpötila, syötetään. |
| Höyrykostutus | P | Määritetty lopullinen suhteellinen kosteus tai kosteuspitoisuus syötetään. |
| Yleinen prosessi | X | Kahden neljästä parametrista (t, φ, d, i) syötetään arvot, jotka ovat lopullisia annetulle prosessille. |
| Sekoitus | S | Tämä prosessi määritellään ilman parametrien asettamista. Käytetään kahta aikaisempaa ilmavirtausta. Jos suurin sallittu kosteuspitoisuus saavutetaan sekoituksen aikana, tapahtuu vesihöyryn adiabaattista kondensaatiota. Tuloksena lasketaan kondensoituneen kosteuden määrä. |
KIRJALLISUUS:
1. Burtsev S.I., Tsvetkov Yu.N. Märkä ilma. Koostumus ja ominaisuudet: Proc. korvaus. - Pietari: SPbGAHPT, 1998. - 146 s.
2. Käsikirja ABOK 1-2004. Märkä ilma. - M.: AVOK-PRESS, 2004. - 46 s.
3. ASHRAE-käsikirja. perusasiat. - Atlanta, 2001.
Tarkemmalla määritelmällä se tulisi ymmärtää tyydyttymättömässä kosteassa ilmassa olevan vesihöyryn pn osapaineiden suhdetta niiden osapaineeseen tyydyttyneessä ilmassa samassa lämpötilassa
Ilmastointiin tyypilliselle lämpötila-alueelle
Kostean ilman tiheys
ρ
yhtä suuri kuin kuivan ilman ja vesihöyryn tiheyksien summa
missä on kuivan ilman tiheys tietyssä lämpötilassa ja paineessa, kg/m3.
Kostean ilman tiheyden laskemiseksi voit käyttää toista kaavaa:
Yhtälöstä voidaan nähdä, että kun höyryn osapaine kasvaa vakiopaineessa s(barometrinen) ja lämpötila T kostean ilman tiheys pienenee. Koska tämä vähennys on merkityksetön, käytännössä he hyväksyvät.
Kostean ilman kyllästymisasteψ - sen kosteuspitoisuuden suhde d tyydyttyneen ilman kosteuspitoisuuteen samassa lämpötilassa: .
Kyllästetylle ilmalle.
Kostean ilman entalpiaminä(kJ / kg) - ilmassa oleva lämmön määrä, johon viitataan 1 kg kuiva tai (1+d) kg kosteaa ilmaa.
Nollapiste otetaan kuivan ilman entalpiana ( d= 0) lämpötilan kanssa t= 0°С. Siksi kostean ilman entalpialla voi olla positiivisia ja negatiivisia arvoja.
Kuivan ilman entalpia 
missä on kuivan ilman massalämpökapasiteetti.
Vesihöyryn entalpia sisältää lämpömäärän, joka tarvitaan veden muuttamiseen höyryksi t\u003d 0 o C ja lämmön määrä, joka kuluu syntyvän höyryn lämmittämiseen lämpötilaan t o C. Entalpia d kg vesihöyryä, joka sisältää 1 kg kuiva ilma: ,
2500 - veden piilevä höyrystymislämpö (haihtumislämpö) lämpötilassa t=0 o C;
- vesihöyryn massalämpökapasiteetti.
Kostean ilman entalpia on yhtä kuin entalpian 1 summa kg kuiva ilma ja entalpia d kg vesihöyryä:
missä 
on kostean ilman lämpökapasiteetti 1 kg kuivaa ilmaa kohti.
Kun ilma on sumuisessa tilassa, siinä voi olla suspendoituneita kosteuspisaroita. d vettä ja jopa jääkiteitä d l. Tällaisen ilman entalpia yleisesti
Veden entalpia = 4,19t, jääentalpia.
Nollan yläpuolella lämpötiloissa t>0°C) ilmassa on kosteutta, kun t< 0°С - кристаллы льда.
Kastepisteen lämpötila on ilman lämpötila, jossa isobarisessa jäähdytysprosessissa vesihöyryn osapaine r p tulee yhtä suureksi kyllästymispaineen kanssa. Tässä lämpötilassa kosteutta alkaa pudota ilmasta.
Nuo. Kastepiste on lämpötila, jossa vesihöyryä ilmassa vakiotiheytensä kanssa johtuu kyllästetyn höyryn aiheuttamasta ilmajäähdytyksestä(j =100%). Edellä oleville esimerkeille (katso taulukko 2.1), kun absoluuttinen kosteus on 25 °C j tulee 50%, kastepisteen lämpötila on noin 14 °C. Ja kun absoluuttinen kosteus on 20 °C j tulee 50%, kastepiste on noin 9°C.
Henkilö tuntee olonsa epämukavaksi korkeilla kastepistearvoilla (katso taulukko 2.2).
Taulukko 2.2 - Ihmisen tuntemukset korkeissa kastepistearvoissa
Manner-ilmastoissa olosuhteet, joissa kastepiste on 15–20 °C, aiheuttavat jonkin verran epämukavuutta, ja ilma, jonka kastepiste on yli 21 °C, koetaan tukkoiseksi. Alempi kastepiste alle 10°C korreloi alhaisemman ympäristön lämpötilan kanssa ja keho tarvitsee vähemmän jäähdytystä. Matala kastepiste voi kulkea vain korkean lämpötilan mukana erittäin alhaisessa suhteellisessa kosteudessa.
Kaavio d-I kostea ilma
Ilman lämpö- ja kosteuskäsittelyprosessien laskenta ja analysointi yllä olevien riippuvuuksien mukaan on monimutkaista. Laskeaksesi prosessit, jotka tapahtuvat ilman kanssa sen tilan muuttuessa, käytä kostean ilman lämpökaaviota koordinaateissa d-I(kosteus - entalpia), jota maanmiehimme professori L.K. Ramzin ehdotti vuonna 1918.
L. K. Ramzin (1887-1948) - Neuvostoliiton lämmitysinsinööri, keksijä
suorakattila. http://ru.wikipedia.org/wiki/Ramzin
Se on yleistynyt maassamme ja ulkomailla. Kaavio d-I kostea ilma yhdistää graafisesti kaikki parametrit, jotka määrittävät ilman lämpö- ja kosteustilan: entalpia, kosteuspitoisuus, lämpötila, suhteellinen kosteus, vesihöyryn osapaine.
Kaavion rakentaminen perustuu riippuvuuteen.
Yleisin kaavio d-I on rakennettu ilmanpaineelle 0,1013 MPa(760 mm Hg). Siellä on myös kaavioita muista ilmanpaineista.
Koska ilmanpaine merenpinnalla vaihtelee välillä 0,096-0,106 MPa(720 - 800 mm Hg), kaavion laskettuja tietoja tulee pitää keskiarvoina.
Kaavio on rakennettu vinoon koordinaattijärjestelmään (alle 135 °). Tässä tapauksessa kaaviosta tulee kätevä graafisille rakenteille ja ilmastointiprosessien laskelmille, koska tyydyttymättömän kostean ilman pinta-ala laajenee. Kuitenkin kaavion koon pienentämiseksi ja käytön helpottamiseksi arvot d purettu ehdolliseen akseliin, joka sijaitsee 90° kulmassa akseliin nähden minä .
Kaavio d-I Kuvassa 1. Kaaviokenttä on jaettu vakioentalpia-arvojen viivoilla minä= vakio ja kosteuspitoisuus d= vakio Sille on myös piirretty vakiolämpötila-arvojen viivat. t= const, jotka eivät ole yhdensuuntaisia toistensa kanssa - mitä korkeampi kostean ilman lämpötila on, sitä enemmän sen isotermit poikkeavat ylöspäin. Vakioarvojen rivien lisäksi I, d, t, kaaviokenttään on piirretty ilman suhteellisen kosteuden vakioarvojen viivat φ = vakio Joskus käytetään vesihöyryn osapaineita r p ja muiden parametrien rivit.
Kuva 1 - Lämpökaavio d-I kosteaa ilmaa
Seuraava kaavion ominaisuus on olennainen. Jos ilma on muuttanut tilaansa pisteestä a asiaan b, prosessista riippumatta, sitten kaaviossa d-I tämä muutos voidaan esittää janana ab. Tässä tapauksessa ilman entalpian lisäys vastaa segmenttiä bv \u003d I b -I a. Isotermi pisteen läpi a, jaa segmentti bv kahteen osaan:
Jana bd, joka edustaa aistivan lämmön osuuden muutosta (lämpöenergiavarasto, jonka muutos johtaa kehon lämpötilan muutokseen): 
.
Jana dv, joka määrittää asteikolla höyrystymislämmön muutoksen (muutos tässä lämmössä ei aiheuta muutosta kehon lämpötilassa): 
.
Jana ag vastaa ilman kosteuspitoisuuden muutosta. Kastepiste löydetään laskemalla kohtisuoraa ilman tilapisteestä (esimerkiksi pisteestä b) ehdollisella akselilla d kyllästysviivan leikkauspisteeseen (φ=100%). Kuvassa 2,6 K-kastepiste ilmalle, jonka alkutila määräytyi pisteen mukaan b.
Ilmassa tapahtuvan prosessin suunnalle on ominaista entalpian muutokset minä ja kosteuspitoisuus d .
Kostean ilman kaavio antaa graafisen esityksen kostean ilman parametrien välisestä suhteesta ja on pohjana ilman tilan parametrien määrittämiselle sekä lämpö- ja kosteuskäsittelyprosessien laskemiselle.
I-d-kaaviossa (kuva 2) kuivan ilman kosteuspitoisuus dg/kg on piirretty abskissa-akselia pitkin ja kostean ilman entalpia I on piirretty ordinaatta-akselille. Kaavio näyttää pystysuorat viivat vakiokosteuspitoisuudesta (d = const). Vertailupiste on O, jossa t = 0 °C, d = 0 g/kg ja näin ollen I = 0 kJ/kg. Kaaviota laadittaessa käytettiin vinoa koordinaattijärjestelmää lisäämään tyydyttymättömän ilman pinta-alaa. Akseleiden suunnan välinen kulma on 135° tai 150°. Käytön helpottamiseksi ehdollinen kosteuspitoisuuden akseli piirretään 90º kulmassa entalpiaakseliin nähden. Kaavio on rakennettu vakiobarometriselle paineelle. Käytä I-d-kaavioita, jotka on rakennettu ilmanpaineelle p b = 99,3 kPa (745 mm Hg) ja ilmanpaineelle p b = 101,3 kPa (760 mm Hg).
Kaaviossa näkyy isotermit (t c = const) ja suhteellinen kosteuskäyrä (φ = const). Yhtälö (16) osoittaa, että isotermit I-d-kaaviossa ovat suoria viivoja. Kaavion koko kenttä on jaettu viivalla φ = 100% kahteen osaan. Tämän viivan yläpuolella on tyydyttymättömän ilman alue. Suoralla φ = 100 % ovat kylläisen ilman parametrit. Tämän rivin alapuolella ovat suspendoituneen pisarakosteuden (sumu) sisältävän kylläisen ilman tilan parametrit.
Työn helpottamiseksi kaavion alaosaan on piirretty riippuvuus, viiva vesihöyryn osapaineelle p p kosteuspitoisuudesta d. Paineasteikko sijaitsee kaavion oikealla puolella. Jokainen piste I-d-kaaviossa vastaa tiettyä kostean ilman tilaa.
Kostean ilman parametrien määritys I-d-kaavion mukaan. Menetelmä parametrien määrittämiseksi on esitetty kuvassa. 2. Pisteen A sijainti määräytyy kahdella parametrilla, esimerkiksi lämpötilalla t A ja suhteellisella kosteudella φ A. Graafisesti määritetään: kuivalämpömittarin lämpötila t c, kosteuspitoisuus d A, entalpia I A. Kastepisteen lämpötila t p määritellään kuten suoran d leikkauspisteen lämpötila A = const suoran φ = 100 % (piste Р) kanssa. Ilman parametrit, jotka ovat täysin kyllästyneitä kosteudella, määritetään isotermin t A ja viivan φ \u003d 100% leikkauskohdassa (piste H).
Ilman kostutusprosessi ilman lämmön syöttöä ja poistoa tapahtuu vakioentalpialla I A = const (prosessi A-M). Viivan I A \u003d const ja linjan φ \u003d 100% (piste M) leikkauspisteessä löydämme märän lämpömittarin lämpötilan t m (vakioentalpian viiva on käytännössä sama isotermin kanssa
t m = const). Tyydyttymättömässä kosteassa ilmassa märän sipulin lämpötila on alhaisempi kuin kuivan sipulin lämpötila.
Löydämme vesihöyryn osapaineen p P piirtämällä linjan d A \u003d const pisteestä A osapaineviivan leikkauskohtaan.
Lämpötilaeroa t s - t m = Δt ps kutsutaan psykrometriseksi ja lämpötilaeroa t s - t p hygrometriseksi.
