ამ სტატიის წაკითხვის შემდეგ, გირჩევთ წაიკითხოთ სტატია ენთალპია, ლატენტური გაგრილების სიმძლავრე და კონდენსატის ოდენობის განსაზღვრა კონდიცირებისა და დატენიანების სისტემებში:

კარგი დღე, ძვირფასო დამწყებ კოლეგებო!

ჩემი პროფესიული მოგზაურობის დასაწყისშივე წავაწყდი ამ დიაგრამას. ერთი შეხედვით შეიძლება საშინლად მოგეჩვენოთ, მაგრამ თუ გესმით ის ძირითადი პრინციპები, რომლითაც ის მუშაობს, მაშინ შეგიძლიათ შეგიყვარდეთ: დ. ყოველდღიურ ცხოვრებაში მას i-d დიაგრამას უწოდებენ.

ამ სტატიაში შევეცდები უბრალოდ (თითებზე) ავხსნა ძირითადი პუნქტები, რათა მოგვიანებით, მიღებული საძირკვლიდან დაწყებული, თქვენ დამოუკიდებლად ჩაუღრმავდეთ ჰაერის მახასიათებლების ამ ქსელს.

ასე გამოიყურება სახელმძღვანელოებში. ერთგვარი შემზარავი ხდება.

მე ამოვხსნი ყველაფერს, რაც ზედმეტია, რაც არ დამჭირდება ჩემი განმარტებისთვის და წარმოგიდგენთ i-d დიაგრამას ამ ფორმით:

(სურათის გასადიდებლად დააწკაპუნეთ და შემდეგ კვლავ დააწკაპუნეთ)

ჯერ კიდევ არ არის ბოლომდე გასაგები რა არის. მოდით დავყოთ ის 4 ელემენტად:

პირველი ელემენტი არის ტენიანობის შემცველობა (D ან d). მაგრამ სანამ ზოგადად ჰაერის ტენიანობაზე დავიწყებ საუბარს, მინდა რაღაცაზე დაგეთანხმო.

მოდით შევთანხმდეთ "ნაპირზე" ერთდროულად ერთ კონცეფციაზე. მოვიშოროთ ჩვენში (ყოველ შემთხვევაში ჩემში) მყარად გამჯდარი სტერეოტიპი იმის შესახებ, თუ რა არის ორთქლი. ბავშვობიდანვე მინიშნებდნენ მდუღარე ქვაბზე ან ჩაიდანზე და თითით აჭერდნენ ჭურჭლიდან გამოსულ „კვამლს“: „აჰა! ეს არის ორთქლი." მაგრამ ბევრი ადამიანის მსგავსად, რომლებიც მეგობრობენ ფიზიკასთან, ჩვენ უნდა გვესმოდეს, რომ „წყლის ორთქლი არის აირისებრი მდგომარეობა. წყალი. არ აქვს ფერები, გემო და სუნი. ეს მხოლოდ H2O მოლეკულებია აირისებრ მდგომარეობაში, რომლებიც არ ჩანს. და ის, რასაც ჩვენ ვხედავთ, ქვაბიდან გადმოსხმა, არის წყლის აირისებრ მდგომარეობაში (ორთქლის) და „წყლის წვეთების სასაზღვრო მდგომარეობაში სითხესა და გაზს შორის“ ნაზავი, უფრო სწორად, ჩვენ ვხედავთ ამ უკანასკნელს (დათქმებით, შეგვიძლია რასაც ვხედავთ იმასაც ვუწოდებთ - ნისლი). შედეგად, ჩვენ ვიღებთ, რომ ამ მომენტში, თითოეული ჩვენგანის გარშემო არის მშრალი ჰაერი (ჟანგბადის, აზოტის ნარევი ...) და ორთქლი (H2O).

ასე რომ, ტენიანობის შემცველობა გვეუბნება ამ ორთქლის რამდენია ჰაერში. i-d დიაგრამების უმეტესობაში ეს მნიშვნელობა იზომება [გ/კგ]-ში, ე.ი. რამდენი გრამი ორთქლი (H2O აირისებრ მდგომარეობაში) არის ერთ კილოგრამ ჰაერში (1 კუბური მეტრი ჰაერი თქვენს ბინაში დაახლოებით 1,2 კილოგრამს იწონის). კომფორტული პირობებისთვის თქვენს ბინაში 1 კილოგრამ ჰაერში უნდა იყოს 7-8 გრამი ორთქლი.

i-d დიაგრამაზე ტენიანობის შემცველობა გამოსახულია ვერტიკალური ხაზებით, ხოლო გრადაციის ინფორმაცია განთავსებულია დიაგრამის ბოლოში:

(სურათის გასადიდებლად დააწკაპუნეთ და შემდეგ კვლავ დააწკაპუნეთ)

მეორე მნიშვნელოვანი ელემენტი, რომელიც უნდა გვესმოდეს, არის ჰაერის ტემპერატურა (T ან t). არა მგონია აქ ახსნა საჭირო იყოს. i-d დიაგრამების უმეტესობაში ეს მნიშვნელობა იზომება ცელსიუს გრადუსებში [°C]. i-d დიაგრამაზე ტემპერატურა გამოსახულია დახრილი ხაზებით, ხოლო გრადაციის ინფორმაცია განთავსებულია დიაგრამის მარცხენა მხარეს:

(სურათის გასადიდებლად დააწკაპუნეთ და შემდეგ კვლავ დააწკაპუნეთ)

ID დიაგრამის მესამე ელემენტია ფარდობითი ტენიანობა (φ). ფარდობითი ტენიანობა არის ზუსტად ისეთი ტენიანობა, რომლის შესახებაც გვესმის ტელევიზორებსა და რადიოებში, როდესაც ვუსმენთ ამინდის პროგნოზს. ის იზომება პროცენტულად [%].

ჩნდება გონივრული კითხვა: "რა განსხვავებაა ფარდობით ტენიანობასა და ტენიანობას შორის?" ამ კითხვას ეტაპობრივად ვპასუხობ:

პირველი ეტაპი:

ჰაერს შეუძლია გარკვეული რაოდენობის ორთქლის შეკავება. ჰაერს აქვს გარკვეული "ორთქლის დატვირთვის მოცულობა". მაგალითად, თქვენს ოთახში კილოგრამ ჰაერს შეუძლია „აიღოს“ არაუმეტეს 15 გრამი ორთქლი.

დავუშვათ, რომ თქვენი ოთახი კომფორტულია და თქვენს ოთახში ყოველ კილოგრამ ჰაერში არის 8 გრამი ორთქლი, ხოლო ყოველი კილოგრამი ჰაერი შეიძლება შეიცავდეს 15 გრამ ორთქლს. შედეგად ვიღებთ, რომ მაქსიმალური შესაძლო ორთქლის 53,3% ჰაერშია, ე.ი. ფარდობითი ტენიანობა - 53,3%.

მეორე ეტაპი:

ჰაერის სიმძლავრე განსხვავებულია სხვადასხვა ტემპერატურაზე. რაც უფრო მაღალია ჰაერის ტემპერატურა, მით მეტი ორთქლი შეიძლება შეიცავდეს მას, რაც უფრო დაბალია ტემპერატურა, მით ნაკლებია ტევადობა.

დავუშვათ, რომ თქვენს ოთახში ჰაერი ჩვეულებრივი გამათბობლით გავაცხელეთ +20 გრადუსიდან +30 გრადუსამდე, მაგრამ ყოველ კილოგრამ ჰაერში ორთქლის რაოდენობა იგივე რჩება - 8 გრამი. +30 გრადუსზე ჰაერს შეუძლია 27 გრამამდე ორთქლის „გატანა“, რის შედეგადაც ჩვენს გაცხელებულ ჰაერში - მაქსიმალური ორთქლის 29,6%, ე.ი. ფარდობითი ტენიანობა - 29,6%.

იგივე ეხება გაგრილებას. თუ ჰაერს გავაცივებთ +11 გრადუსამდე, მაშინ მივიღებთ „ტარების სიმძლავრეს“ 8,2 გრამი ორთქლის ტოლი კილოგრამ ჰაერზე და ფარდობითი ტენიანობა 97,6%.

გაითვალისწინეთ, რომ ჰაერში ამდენივე ტენიანობა იყო - 8 გრამი, ხოლო ფარდობითი ტენიანობა 29,6%-დან 97,6%-მდე გადახტა. ეს მოხდა ტემპერატურის მერყეობის გამო.

როდესაც ზამთარში რადიოში გესმით ამინდის შესახებ, სადაც ამბობენ, რომ გარეთ მინუს 20 გრადუსია და ტენიანობა 80%, ეს ნიშნავს, რომ ჰაერში დაახლოებით 0,3 გრამი ორთქლია. თქვენს ბინაში ერთხელ ეს ჰაერი თბება +20-მდე და ასეთი ჰაერის ფარდობითი ტენიანობა ხდება 2% და ეს არის ძალიან მშრალი ჰაერი (ფაქტობრივად ბინაში ზამთარში ტენიანობა 10-30%-ზეა შენარჩუნებული იმის გამო. ტენიანობის გამოყოფა სველი წერტილებიდან, სამზარეულოებიდან და ადამიანებისგან, მაგრამ რაც ასევე დაბალია კომფორტის პარამეტრებზე).

მესამე ეტაპი:

რა მოხდება, თუ ტემპერატურას დავწევთ ისეთ დონემდე, რომ ჰაერის „ტარების უნარი“ უფრო დაბალი იყოს, ვიდრე ჰაერში არსებული ორთქლის რაოდენობა? მაგალითად, +5 გრადუსამდე, სადაც ჰაერის სიმძლავრე 5,5 გრამი/კილოგრამია. აირისებრი H2O ის ნაწილი, რომელიც არ ჯდება „სხეულში“ (ჩვენს შემთხვევაში ეს არის 2,5 გრამი) დაიწყებს გადაქცევას სითხეში, ე.ი. წყალში. ყოველდღიურ ცხოვრებაში ეს პროცესი განსაკუთრებით ნათლად ჩანს, როდესაც ფანჯრები იბნევა იმის გამო, რომ სათვალეების ტემპერატურა დაბალია, ვიდრე საშუალო ტემპერატურა ოთახში, იმდენად, რომ ჰაერში ტენიანობისა და ტენიანობის მცირე ადგილი რჩება. ორთქლი, რომელიც იქცევა სითხეში, დგას ჭიქებზე.

i-d დიაგრამაზე ფარდობითი ტენიანობა ნაჩვენებია მრუდი ხაზების სახით, ხოლო გრადაციის ინფორმაცია განთავსებულია თავად ხაზებზე:

(სურათის გასადიდებლად დააწკაპუნეთ და შემდეგ კვლავ დააწკაპუნეთ)

ID გრაფიკის მეოთხე ელემენტია ენთალპია (I ან i). ენთალპია შეიცავს ჰაერის სითბოს და ტენიანობის ენერგეტიკულ კომპონენტს. შემდგომი შესწავლის შემდეგ (ამ სტატიის გარეთ, მაგალითად ჩემს სტატიაში ენთალპიაზე ) მას განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს, როდესაც საქმე ეხება ჰაერის დატენიანებას და დატენიანებას. მაგრამ ახლა ჩვენ არ გავამახვილებთ ყურადღებას ამ ელემენტზე. ენთალპია იზომება [კჯ/კგ]. i-d დიაგრამაზე ენთალპია გამოსახულია დახრილი ხაზებით, ხოლო გრადაციის შესახებ ინფორმაცია განთავსებულია თავად გრაფიკზე (ან დიაგრამის მარცხნივ და ზედა ნაწილში).

ნოტიო ჰაერი ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში, მათ შორის სარკინიგზო ტრანსპორტის გათბობაში, გაგრილებაში, დატენიანების ან ჰაერის დატენიანების სისტემებში. ბოლო დროს, პერსპექტიული მიმართულება კონდიცირების ტექნოლოგიის განვითარებაში არის ეგრეთ წოდებული არაპირდაპირი აორთქლების გაგრილების მეთოდის დანერგვა. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ასეთი მოწყობილობები არ შეიცავს ხელოვნურად სინთეზირებულ მაცივრებს, გარდა ამისა, ისინი ჩუმად და გამძლეა, რადგან მათ არ აქვთ მოძრავი და სწრაფად აცვიათ ელემენტები. ასეთი მოწყობილობების დიზაინისთვის აუცილებელია გქონდეთ ინფორმაცია სითბოს საინჟინრო პროცესების ნიმუშების შესახებ, რომლებიც ხდება ტენიან ჰაერში, როდესაც იცვლება მისი პარამეტრები.

ტენიანი ჰაერის გამოყენებასთან დაკავშირებული თერმოტექნიკური გამოთვლები ხორციელდება გამოყენებით ი-დდიაგრამა (იხ. სურათი 4), შემოთავაზებული 1918 წელს პროფესორ ა.კ. რამზინი.

ეს დიაგრამა გამოხატავს ჰაერის ტემპერატურის, ფარდობითი ტენიანობის, ნაწილობრივი წნევის, აბსოლუტური ტენიანობის და სითბოს შემცველობის ძირითადი პარამეტრების გრაფიკულ დამოკიდებულებას მოცემულ ბარომეტრულ წნევაზე. დამხმარე ღერძზე 0-d სასწორზე ასაგებად, 1 გრამის შესაბამისი ინტერვალით, დდება ტენის შემცველობა d და მიღებულ წერტილებში იხაზება ვერტიკალური ხაზები. ენთალპია გამოსახულია y-ღერძის გასწვრივ მასშტაბით მე 1 კჯ/კგ მშრალი ჰაერის ინტერვალით. ამავდროულად, 0 წერტილიდან ზემოთ, რომელიც შეესაბამება ტენიანი ჰაერის ტემპერატურას t=0 0 С (273K) და ტენიანობას d=0, გათვალისწინებულია ენთალპიის დადებითი მნიშვნელობები, ხოლო ქვევით - უარყოფითი მნიშვნელობები. ენთალპია.

ორდინატთა ღერძზე მიღებული წერტილების მეშვეობით მუდმივი ენთალპიების ხაზები აბსცისის ღერძის მიმართ 135 0 კუთხით იხაზება. ამგვარად მიღებულ ბადეზე გამოიყენება იზოთერმული ხაზები და მუდმივი ფარდობითი ტენიანობის ხაზები. იზოთერმების ასაგებად, ჩვენ ვიყენებთ ტენიანი ჰაერის სითბოს შემცველობის განტოლებას:

ის შეიძლება დაიწეროს შემდეგი ფორმით:

, (1.27)

სადაც t და C st არის ტემპერატურა (0 C) და მშრალი ჰაერის სითბოს მოცულობა (კჯ / კგ 0 C), შესაბამისად;

r არის წყლის აორთქლების ლატენტური სიცხე (გამოთვლებით ვარაუდობენ

r = 2,5 კჯ/გ).

თუ დავუშვებთ, რომ t=const, მაშინ განტოლება (1.27) იქნება სწორი ხაზი, რაც ნიშნავს, რომ იზოთერმები კოორდინატებში მე–დსწორი ხაზებია და მათი ასაგებად საჭიროა ტენიანი ჰაერის ორი უკიდურესი პოზიციის დამახასიათებელი მხოლოდ ორი წერტილის დადგენა.

სურათი 4. ტენიანი ჰაერის i - d დიაგრამა

t=0°C (273K) ტემპერატურული მნიშვნელობის შესაბამისი იზოთერმის ასაგებად, პირველ რიგში, გამოხატვის (1.27) გამოყენებით განვსაზღვრავთ სითბოს შემცველობის კოორდინატის (i 0) პოზიციას აბსოლუტურად მშრალი ჰაერისთვის (d=0). t=0 0 C (273K) და d=0 გ/კგ პარამეტრების შესაბამისი მნიშვნელობების ჩანაცვლების შემდეგ გამოთქმა (1.27) აჩვენებს, რომ წერტილი (i 0) დევს საწყისზე.

. (1.28)

სრულად გაჯერებული ჰაერისთვის t=0°C (273K) ტემპერატურაზე და =100% საცნობარო ლიტერატურიდან, მაგალითად, ვპოულობთ ტენიანობის შესაბამის მნიშვნელობას d 2 =3,77 გ/კგ მშრალი. საჰაერო ხოლო გამოსახულებიდან (1.27) ვპოულობთ ენთალპიის შესაბამის მნიშვნელობას: (i 2 = 2.5 კჯ/გ). i-d კოორდინატთა სისტემაში გამოვსახავთ 0 და 1 წერტილებს და მათში ვსვამთ სწორ ხაზს, რომელიც იქნება ტენიანი ჰაერის იზოთერმა t=0 0 С (273K) ტემპერატურაზე.

ნებისმიერი სხვა იზოთერმი შეიძლება აშენდეს ანალოგიურად, მაგალითად, პლუს 10 0 C (283) ტემპერატურისთვის. ამ ტემპერატურაზე და \u003d 100%, საცნობარო მონაცემების მიხედვით, ვპოულობთ სრულად გაჯერებული ჰაერის ნაწილობრივ წნევას ტოლი P p \u003d 9.21 მმ. რტ. Ხელოვნება. (1.23kPa), შემდეგ გამოსახულებიდან (1.28) ვპოულობთ ტენიანობის მნიშვნელობას (d=7.63 გ/კგ), ხოლო გამონათქვამიდან (1.27) ვადგენთ ნოტიო ჰაერის სითბოს შემცველობის მნიშვნელობას (i=29.35 კჯ/გ). ).

აბსოლუტურად მშრალი ჰაერისთვის (=0%), T=10 o C (283K) ტემპერატურაზე, მნიშვნელობების გამოსახულებაში ჩანაცვლების შემდეგ (1.27), ვიღებთ:

i \u003d 1,005 * 10 \u003d 10,05 კჯ / გ.

i-d დიაგრამაზე ვპოულობთ შესაბამისი წერტილების კოორდინატებს და მათში სწორი ხაზის გავლით მივიღებთ იზოთერმის ხაზს პლუს 10 0 C (283K) ტემპერატურისთვის. ანალოგიურად აგებულია სხვა იზოთერმების ოჯახი და ყველა იზოთერმის შეერთებით =100% (გაჯერების ხაზზე) ვიღებთ მუდმივი ფარდობითი ტენიანობის ხაზს =100%.

შესრულებული კონსტრუქციების შედეგად მიიღება i-d დიაგრამა, რომელიც ნაჩვენებია 4-ზე. აქ ნოტიო ჰაერის ტემპერატურის მნიშვნელობები გამოსახულია ორდინატულ ღერძზე, ხოლო ტენიანობის მნიშვნელობები გამოსახულია ღერძზე. აბსცისის ღერძი. დახრილი ხაზები აჩვენებს სითბოს შემცველობის მნიშვნელობებს (კჯ/კგ). მრუდები, რომლებიც განსხვავდებიან კოორდინატების ცენტრიდან სხივში, გამოხატავს ფარდობითი ტენიანობის φ მნიშვნელობებს.

მრუდს φ=100% ეწოდება გაჯერების მრუდი; მის ზემოთ ჰაერში წყლის ორთქლი ზედმეტად გახურებულ მდგომარეობაშია, ქვემოთ კი ზეგაჯერებულ მდგომარეობაშია. კოორდინატების ცენტრიდან დახრილი ხაზი ახასიათებს წყლის ორთქლის ნაწილობრივ წნევას. ნაწილობრივი წნევის მნიშვნელობები გამოსახულია y ღერძის მარჯვენა მხარეს.

i - d დიაგრამის გამოყენებით შესაძლებელია ჰაერის დარჩენილი პარამეტრების განსაზღვრა მოცემულ ტემპერატურაზე და ფარდობით ტენიანობაზე - სითბოს შემცველობა, ტენიანობა და ნაწილობრივი წნევა. მაგალითად, მოცემულ ტემპერატურაზე პლუს 25°С (273K) და ფარდობითი ტენიანობა და φ=40% დიაგრამაზე i - d ჩვენ ვპოულობთ წერტილს მაგრამ.მისგან ვერტიკალურად ქვემოთ გადაადგილებით, დახრილ ხაზთან გადაკვეთაზე ვხვდებით ნაწილობრივ წნევას P p = 9 მმ Hg. Ხელოვნება. (1,23 კპა) და შემდგომ აბსციზაზე - ტენიანობის შემცველობა d A = 8 გ/კგ მშრალი ჰაერი. დიაგრამა ასევე აჩვენებს, რომ წერტილი მაგრამდევს დახრილ ხაზზე, რომელიც გამოხატავს i A სითბოს შემცველობას = 11 კჯ/კგ მშრალი ჰაერი.

პროცესები, რომლებიც ხდება ჰაერის გაცხელების ან გაგრილების დროს, ტენიანობის შეცვლის გარეშე, დიაგრამაზეა გამოსახული ვერტიკალური, სწორი ხაზებით. დიაგრამაზე ჩანს, რომ d=const-ზე ჰაერის გაცხელების პროცესში მცირდება მისი ფარდობითი ტენიანობა, გაციებისას კი იზრდება.

i - d დიაგრამის გამოყენებით შესაძლებელია ტენიანი ჰაერის შერეული ნაწილების პარამეტრების დადგენა, ამისთვის აგებულია პროცესის სხივის ე.წ კუთხოვანი კოეფიციენტი. . პროცესის სხივის აგება (იხ. სურათი 5) იწყება ცნობილი პარამეტრების მქონე წერტილიდან, ამ შემთხვევაში 1 წერტილიდან.

ტენიანი ჰაერი მშრალი ჰაერისა და წყლის ორთქლის ნაზავია. ტენიანი ჰაერის თვისებები ხასიათდება შემდეგი ძირითადი პარამეტრებით: მშრალი ნათურის ტემპერატურა t, ბარომეტრიული წნევა P b, წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევა P p, ფარდობითი ტენიანობა φ, ტენიანობის შემცველობა d, სპეციფიკური ენთალპია i, ნამის წერტილის ტემპერატურა t p, სველი ნათურა. ტემპერატურა t m, სიმკვრივე ρ.

i-d დიაგრამა არის გრაფიკული კავშირი ჰაერის ძირითად პარამეტრებს შორის t, φ, d, i გარკვეულ ბარომეტრულ წნევაზე P b და გამოიყენება ტენიანი ჰაერის დამუშავების პროცესების გამოთვლის შედეგების ვიზუალიზაციისთვის.

i-d დიაგრამა პირველად 1918 წელს შეადგინა საბჭოთა გათბობის ინჟინერმა L.K.Ramzin-მა.

დიაგრამა აგებულია ირიბი კოორდინატთა სისტემაში, რაც საშუალებას იძლევა გააფართოვოს უჯერი ტენიანი ჰაერის არეალი და დიაგრამას მოსახერხებელი ხდის გრაფიკული კონსტრუქციებისთვის. სპეციფიკური ენთალპიის i მნიშვნელობები გამოსახულია დიაგრამის ორდინატთა ღერძის გასწვრივ, ხოლო ტენიანობის მნიშვნელობები d გამოსახულია აბსცისის ღერძის გასწვრივ, მიმართული i ღერძის მიმართ 135° კუთხით. დიაგრამის ველი იყოფა სპეციფიკური ენთალპიის i=const და ტენიანობის d=const მუდმივი მნიშვნელობების ხაზებით. დიაგრამაზე ასევე ნაჩვენებია მუდმივი ტემპერატურის მნიშვნელობების ხაზები t = const, რომლებიც არ არიან ერთმანეთის პარალელურად და რაც უფრო მაღალია ნოტიო ჰაერის ტემპერატურა, მით უფრო გადახრილია იზოთერმები ზემოთ. ფარდობითი ტენიანობის მუდმივი მნიშვნელობების ხაზები φ=const ასევე გამოსახულია დიაგრამის ველზე.

ფარდობითი ტენიანობაარის მოცემული მდგომარეობის ტენიან ჰაერში შემავალი წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევის თანაფარდობა იმავე ტემპერატურაზე გაჯერებული წყლის ორთქლის ნაწილობრივ წნევასთან.

ტენიანობის შემცველობა- ეს არის წყლის ორთქლის მასა ტენიან ჰაერში მისი მშრალი ნაწილის მასის 1 კგ-ზე.

სპეციფიკური ენთალპია- ეს არის სითბოს რაოდენობა, რომელსაც შეიცავს ტენიანი ჰაერი მოცემულ ტემპერატურასა და წნევაზე, რაც დაკავშირებულია 1 კგ მშრალ ჰაერთან.

φ=100% მრუდის i-d დიაგრამა დაყოფილია ორ ზონად. დიაგრამის მთელი ფართობი ამ მრუდის ზემოთ ახასიათებს უჯერი ტენიანი ჰაერის პარამეტრებს, ხოლო ქვემოთ - ნისლის ზონას.

ნისლი არის ორფაზიანი სისტემა, რომელიც შედგება გაჯერებული ტენიანი ჰაერისა და შეჩერებული ტენისგან წყლის ან ყინულის ნაწილაკების პატარა წვეთების სახით.

ტენიანი ჰაერის პარამეტრების გამოსათვლელად და i-d დიაგრამის შესაქმნელად გამოიყენება ოთხი ძირითადი განტოლება:

1) გაჯერებული წყლის ორთქლის წნევა წყლის ბრტყელ ზედაპირზე (t > 0) ან ყინულის (t ≤ 0), kPa:

(3.12)

სადაც α in, β in - მუდმივები წყლისთვის, α in \u003d 17,504, β in \u003d 241,2 ° С

α l, β l - მუდმივები ყინულისთვის, α l \u003d 22,489, β l \u003d 272,88 ° С

2) ფარდობითი ტენიანობა φ, %:

(4.7) 6 (23)

სადაც P b - ბარომეტრული წნევა, kPa

4) ტენიანი ჰაერის სპეციფიკური ენთალპია i, kJ/kg w.m.:

6 (32)

ნამის წერტილის ტემპერატურაარის ტემპერატურა, რომლითაც უჯერი ჰაერი უნდა გაცივდეს, რათა გაჯერდეს და შენარჩუნდეს მუდმივი ტენიანობა.

ჰაერის მდგომარეობის დამახასიათებელი წერტილის მეშვეობით i-d დიაგრამაზე ნამის წერტილის ტემპერატურის საპოვნელად საჭიროა d=const ხაზის დახაზვა, სანამ ის არ გადაიკვეთება მრუდზე φ=100%. ნამის წერტილის ტემპერატურა არის შემზღუდველი ტემპერატურა, რომლითაც ტენიანი ჰაერი შეიძლება გაცივდეს მუდმივი ტენიანობით კონდენსაციის გარეშე.

სველი ნათურის ტემპერატურა- ეს არის ტემპერატურა, რომელსაც იღებს უჯერი ტენიანი ჰაერი საწყისი პარამეტრებით i 1 და d 1 ადიაბატური სითბოს და მასის გადაცემის შედეგად წყალთან თხევად ან მყარ მდგომარეობაში, რომელსაც აქვს მუდმივი ტემპერატურა t \u003d t m-ში, მას შემდეგ რაც მიაღწევს გაჯერებულს. მდგომარეობა, რომელიც აკმაყოფილებს თანასწორობას:

(4.21)

სადაც c in - წყლის სპეციფიკური სითბოს სიმძლავრე, კჯ / (კგ ° C)

განსხვავება i n - i 1 ჩვეულებრივ მცირეა, ამიტომ ადიაბატური გაჯერების პროცესს ხშირად უწოდებენ იზოენთალპიურს, თუმცა სინამდვილეში i n = i 1 მხოლოდ t m = 0-ზე.

ჰაერის მდგომარეობის დამახასიათებელი წერტილის მეშვეობით i-d დიაგრამაზე სველი თერმომეტრის ტემპერატურის საპოვნელად საჭიროა მუდმივი ენთალპიის i=const ხაზის დახაზვა, სანამ ის არ გადაიკვეთება მრუდზე φ=100%.

ტენიანი ჰაერის სიმკვრივე განისაზღვრება ფორმულით, კგ / მ 3:

(4.25)

სადაც T არის ტემპერატურა კელვინის გრადუსებში

ჰაერის გასათბობად საჭირო სითბოს რაოდენობა შეიძლება გამოითვალოს ფორმულით, კვტ:

გაგრილების დროს ჰაერიდან ამოღებული სითბოს რაოდენობა, კვტ:

სადაც i 1, i 2 - სპეციფიკური ენთალპია საწყის და საბოლოო წერტილებში, შესაბამისად, kJ/kg ს.ვ.

G s - მშრალი ჰაერის მოხმარება, კგ / წმ

სადაც d 1 , d 2 - ტენიანობის შემცველობა საწყის და ბოლო წერტილებში, შესაბამისად, გ/კგ დ.მ.

ჰაერის ორი ნაკადის შერევისას, ნარევის ტენიანობის შემცველობა და სპეციფიკური ენთალპია განისაზღვრება ფორმულებით:

დიაგრამაში ნარევის წერტილი დევს 1-2 სწორ ხაზზე და ყოფს მას ჰაერის შერეული რაოდენობის უკუპროპორციულ სეგმენტებად:

1-3 = G c2 3-2 G c1

შესაძლებელია, რომ ნარევი წერტილი 3* იყოს φ=100% ხაზის ქვემოთ. ამ შემთხვევაში შერევის პროცესს თან ახლავს ნარევში შემავალი წყლის ორთქლის ნაწილის კონდენსაცია და ნარევი წერტილი 3 იქნება i 3* =const და φ=100% ხაზების გადაკვეთაზე.

"გამოთვლების" გვერდზე წარმოდგენილ საიტზე შეგიძლიათ გამოთვალოთ ნოტიო ჰაერის 8-მდე მდგომარეობა i-d დიაგრამაზე პროცესის სხივების აგებით.

საწყისი მდგომარეობის დასადგენად, თქვენ უნდა მიუთითოთ ოთხი პარამეტრიდან ორი (t, φ, d, i) და მშრალი ჰაერის ნაკადის სიჩქარე L c *. ნაკადის სიჩქარე დგინდება ჰაერის სიმკვრივის 1.2 კგ/მ 3-ის გათვალისწინებით. აქედან განისაზღვრება მშრალი ჰაერის მასის ნაკადის სიჩქარე, რომელიც გამოიყენება შემდგომ გამოთვლებში. გამომავალი ცხრილი აჩვენებს ჰაერის მოცულობითი ნაკადის ფაქტობრივ მნიშვნელობებს, რომლებიც შეესაბამება რეალურ ჰაერის სიმკვრივეს.

ახალი მდგომარეობის გამოთვლა შესაძლებელია პროცესის განსაზღვრით და საბოლოო პარამეტრების დაყენებით.

დიაგრამაზე ნაჩვენებია შემდეგი პროცესები: გათბობა, გაგრილება, ადიაბატური გაგრილება, ორთქლის დატენიანება, შერევა და ზოგადი პროცესი, რომელიც განისაზღვრება ნებისმიერი ორი პარამეტრით.

პროცესი	Დანიშნულება	აღწერა
სითბო	ო	შეყვანილია სასურველი საბოლოო ტემპერატურა ან სასურველი სითბოს გამომუშავება.
გაგრილება	C	შეყვანილია სამიზნე ბოლო ტემპერატურა ან სამიზნე გაგრილების სიმძლავრე. ეს გაანგარიშება ეფუძნება დაშვებას, რომ გამაგრილებლის ზედაპირის ტემპერატურა უცვლელი რჩება და ჰაერის საწყისი პარამეტრები მიდრეკილია ქულერის ზედაპირის ტემპერატურის ფ=100%-მდე. თითქოს გამაგრილებლის ზედაპირზე არის საწყისი მდგომარეობის ჰაერის ნაზავი სრულად გაჯერებულ ჰაერთან.
ადიაბატური გაგრილება	ა	შეყვანილია სამიზნე საბოლოო ფარდობითი ტენიანობა, ან ტენიანობის შემცველობა ან ტემპერატურა.
ორთქლის დატენიანება	პ	მითითებულია საბოლოო ფარდობითი ტენიანობა ან ტენიანობის შემცველობა.
ზოგადი პროცესი	X	შეყვანილია ოთხი პარამეტრიდან ორი (t, φ, d, i) მნიშვნელობები, რომლებიც საბოლოოა მოცემული პროცესისთვის.
შერევა	ს	ეს პროცესი განისაზღვრება პარამეტრების დაყენების გარეშე. გამოყენებულია ჰაერის ნაკადის ორი წინა მაჩვენებელი. თუ შერევის დროს მიიღწევა მაქსიმალური დასაშვები ტენიანობა, მაშინ ხდება წყლის ორთქლის ადიაბატური კონდენსაცია. შედეგად, გამოითვლება შედედებული ტენიანობის რაოდენობა.

ლიტერატურა:

1. ბურცევი ს.ი., ცვეტკოვი იუ.ნ. სველი ჰაერი. შემადგენლობა და თვისებები: პროკ. შემწეობა. - სანკტ-პეტერბურგი: SPbGAHPT, 1998. - 146გვ.

2. სახელმძღვანელო ABOK 1-2004 წ. სველი ჰაერი. - M.: AVOK-PRESS, 2004. - 46გვ.

3. ASHRAE სახელმძღვანელო. საფუძვლები. - ატლანტა, 2001 წ.

უფრო მკაცრი განმარტებით, ეს უნდა იქნას გაგებული, როგორც წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევის თანაფარდობა pn უჯერი ტენიან ჰაერში მათ ნაწილობრივ წნევასთან გაჯერებულ ჰაერში იმავე ტემპერატურაზე.

კონდიციონერისთვის დამახასიათებელი ტემპერატურის დიაპაზონისთვის

ტენიანი ჰაერის სიმკვრივე ρ მშრალი ჰაერისა და წყლის ორთქლის სიმკვრივის ჯამის ტოლია

სად არის მშრალი ჰაერის სიმკვრივე მოცემულ ტემპერატურასა და წნევაზე, კგ / მ 3.

ტენიანი ჰაერის სიმკვრივის გამოსათვლელად შეგიძლიათ გამოიყენოთ სხვა ფორმულა:

განტოლებიდან ჩანს, რომ მუდმივი წნევის დროს ორთქლის ნაწილობრივი წნევის მატებასთან ერთად გვ(ბარომეტრიული) და ტემპერატურა თმცირდება ტენიანი ჰაერის სიმკვრივე. ვინაიდან ეს შემცირება უმნიშვნელოა, პრაქტიკაში ისინი ეთანხმებიან.

ტენიანი ჰაერის გაჯერების ხარისხიψ - მისი ტენიანობის თანაფარდობა დგაჯერებული ჰაერის ტენიანობას იმავე ტემპერატურაზე: .

გაჯერებული ჰაერისთვის.

ტენიანი ჰაერის ენთალპიამე(კჯ / კგ) - ჰაერში შემავალი სითბოს რაოდენობა, მოხსენიებული 1 კგმშრალი ან (1+დ) კგნოტიო ჰაერი.

ნულოვანი წერტილი მიიღება როგორც მშრალი ჰაერის ენთალპია ( დ= 0) ტემპერატურასთან ტ= 0°С. ამიტომ, ტენიანი ჰაერის ენთალპიას შეიძლება ჰქონდეს დადებითი და უარყოფითი მნიშვნელობები.

მშრალი ჰაერის ენთალპია

სად არის მშრალი ჰაერის მასის სითბოს მოცულობა.

წყლის ორთქლის ენთალპია მოიცავს სითბოს რაოდენობას, რომელიც საჭიროა წყლის ორთქლად გადაქცევისთვის ტ\u003d 0 o C და სითბოს რაოდენობა, რომელიც დახარჯულია მიღებული ორთქლის ტემპერატურამდე გაცხელებაზე ტ o C. ენთალპია დკგ წყლის ორთქლი შეიცავს 1 კგმშრალი ჰაერი:

2500 - წყლის აორთქლების (აორთქლების) ლატენტური სითბო t=0 o C-ზე;

- წყლის ორთქლის მასის თბოტევადობა.

ნოტიო ჰაერის ენთალპია უდრის ენთალპიის ჯამს 1 კგმშრალი ჰაერი და ენთალპია დკგ წყლის ორთქლი:

სადაც არის ტენიანი ჰაერის თბოტევადობა 1 კგ მშრალ ჰაერზე.

როდესაც ჰაერი ნისლიან მდგომარეობაშია, მასში შეიძლება იყოს შეჩერებული ტენის წვეთები. დ წყალიდა ყინულის კრისტალებიც კი დ ლ. ასეთი ჰაერის ენთალპია ზოგადად

წყლის ენთალპია =4.19ტყინულის ენთალპია.

ნულ გრადუსზე მაღალ ტემპერატურაზე ტ>0°C) ჰაერში იქნება ტენიანობა, როცა ტ< 0°С - кристаллы льда.

ნამის წერტილის ტემპერატურა- ჰაერის ტემპერატურა, რომლის დროსაც იზობარული გაგრილების პროცესში წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევა r გვხდება გაჯერების წნევის ტოლი. ამ ტემპერატურაზე ტენიანობა იწყებს ჰაერიდან ამოვარდნას.

იმათ. ნამის წერტილი არის ტემპერატურა, რომლის დროსაც წყლის ორთქლი ჰაერშითავისი მუდმივი სიმკვრივით ხდება გაჯერებული ორთქლით ჰაერის გაგრილების გამო(ჯ =100%). ზემოთ მოყვანილი მაგალითებისთვის (იხ. ცხრილი 2.1), როდესაც 25 ° C ტემპერატურაზე აბსოლუტური ტენიანობაა ჯხდება 50%, ნამის წერტილი იქნება დაახლოებით 14°C ტემპერატურა. და როდესაც 20°C აბსოლუტური ტენიანობაა. ჯხდება 50%, ნამის წერტილი იქნება დაახლოებით 9°C.

ადამიანი თავს არაკომფორტულად გრძნობს მაღალი ნამის წერტილის მნიშვნელობებზე (იხ. ცხრილი 2.2).

ცხრილი 2.2 - ადამიანის შეგრძნებები ნამის მაღალი წერტილის მნიშვნელობებზე

კონტინენტური კლიმატის პირობებში, ნამის წერტილის პირობები 15-დან 20 °C-მდე არის გარკვეულწილად არასასიამოვნო, ხოლო ჰაერი, რომლის ნამის წერტილი 21 °C-ზე მეტია, აღიქმება როგორც დაბინძურებული. 10°C-ზე ნაკლები ნამის წერტილი კორელაციაშია გარემოს დაბალ ტემპერატურასთან და სხეულს ნაკლები გაგრილება სჭირდება. დაბალი ნამის წერტილი შეიძლება შეესაბამებოდეს მაღალ ტემპერატურას მხოლოდ ძალიან დაბალი ფარდობითი ტენიანობის დროს.

დიაგრამა d-I ნოტიო ჰაერი

ზემოაღნიშნული დამოკიდებულებების მიხედვით ჰაერის სითბური და ტენიანი დამუშავების პროცესების გაანგარიშება და ანალიზი კომპლექსურია. იმ პროცესების გამოსათვლელად, რომლებიც ხდება ჰაერთან, როდესაც იცვლება მისი მდგომარეობა, გამოიყენეთ ტენიანი ჰაერის თერმული დიაგრამა კოორდინატებში. d-I(ტენიანობის შემცველობა - ენთალპია), რომელიც შემოგვთავაზა ჩვენმა თანამემამულემ პროფესორმა L.K. Ramzin-მა 1918 წელს.

L.K. Ramzin (1887-1948) - საბჭოთა გათბობის ინჟინერი, გამომგონებელი

პირდაპირი საქვაბე. http://ru.wikipedia.org/wiki/Ramzin

იგი ფართოდ გავრცელდა ჩვენს ქვეყანაში და მის ფარგლებს გარეთ. დიაგრამა d-Iნოტიო ჰაერი გრაფიკულად აკავშირებს ყველა იმ პარამეტრს, რომელიც განსაზღვრავს ჰაერის სიცხესა და ტენიანობას: ენთალპია, ტენიანობის შემცველობა, ტემპერატურა, ფარდობითი ტენიანობა, წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევა.

დიაგრამის აგება ეფუძნება დამოკიდებულებას.

ყველაზე გავრცელებული დიაგრამა d-Iაგებულია ჰაერის წნევისთვის 0,1013 მპა(760 მმ Hg). ასევე არსებობს სხვა ბარომეტრული წნევის დიაგრამები.

ვინაიდან ბარომეტრიული წნევა ზღვის დონეზე მერყეობს 0,096-დან 0,106-მდე მპა(720 - 800 მმ Hg), დიაგრამაზე გამოთვლილი მონაცემები უნდა ჩაითვალოს საშუალოდ.

დიაგრამა აგებულია ირიბი კოორდინატულ სისტემაში (135 °-მდე). ამ შემთხვევაში, დიაგრამა მოსახერხებელი ხდება გრაფიკული კონსტრუქციებისთვის და კონდიცირების პროცესების გამოთვლებისთვის, რადგან უჯერი ტენიანი ჰაერის ფართობი ფართოვდება. თუმცა, იმისათვის, რომ შემცირდეს დიაგრამის ზომა და გაუადვილოს გამოყენება, მნიშვნელობები დდანგრეულია პირობით ღერძზე, რომელიც მდებარეობს ღერძამდე 90 ° მე .

დიაგრამა d-Iნაჩვენებია სურათზე 1. დიაგრამის ველი იყოფა მუდმივი ენთალპიის მნიშვნელობების ხაზებით მე= კონსტიტუცია და ტენიანობა დ= კონსტ. მასზე ასევე გამოსახულია მუდმივი ტემპერატურის მნიშვნელობების ხაზები. ტ= const, რომლებიც არ არიან ერთმანეთის პარალელურად - რაც უფრო მაღალია ტენიანი ჰაერის ტემპერატურა, მით უფრო იხრება მისი იზოთერმები ზემოთ. მუდმივი მნიშვნელობების ხაზების გარდა მე, დ, ტდიაგრამის ველზე გამოსახულია ჰაერის ფარდობითი ტენიანობის მუდმივი მნიშვნელობების ხაზები φ = კონსტ. ზოგჯერ გამოიყენება წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევის ხაზი r გვდა სხვა პარამეტრების ხაზები.

სურათი 1 - თერმული დიაგრამა d-Iნოტიო ჰაერი

დიაგრამის შემდეგი თვისება აუცილებელია. თუ ჰაერმა შეიცვალა მდგომარეობა ერთი წერტილიდან ააზრამდე ბ, არ აქვს მნიშვნელობა რა პროცესია, მაშინ დიაგრამაზე d-Iეს ცვლილება შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც ხაზის სეგმენტი აბ. ამ შემთხვევაში, ჰაერის ენთალპიის მატება შეესატყვისება სეგმენტს bv \u003d I b -I a. იზოთერმი წერტილის გავლით ა, გაყავით სეგმენტი ბვორ ნაწილად:

ხაზის სეგმენტი ბდ, რომელიც წარმოადგენს გრძნობადი სითბოს წილის ცვლილებას (თერმული ენერგიის მარაგი, რომლის ცვლილება იწვევს სხეულის ტემპერატურის ცვლილებას): .

ხაზის სეგმენტი dv, რომელიც განსაზღვრავს სკალაზე აორთქლების სითბოს ცვლილებას (ამ სითბოს ცვლილება არ იწვევს სხეულის ტემპერატურის ცვლილებას): .

ხაზის სეგმენტი აღშეესაბამება ჰაერის ტენიანობის ცვლილებას. ნამის წერტილის აღმოჩენა ხდება ჰაერის მდგომარეობის წერტილიდან პერპენდიკულარულის დაწევით (მაგალითად, წერტილიდან ბ) პირობით ღერძზე დგაჯერების ხაზთან კვეთამდე (φ=100%). ნახ. ჰაერისთვის 2.6 K-ნამის წერტილი, რომლის საწყისი მდგომარეობა განისაზღვრა წერტილით ბ.

ჰაერში მიმდინარე პროცესის მიმართულება ხასიათდება ენთალპიის ცვლილებებით მედა ტენიანობის შემცველობა დ .

ნოტიო ჰაერის დიაგრამა იძლევა გრაფიკულ წარმოდგენას ტენიანი ჰაერის პარამეტრებს შორის ურთიერთობის შესახებ და არის ჰაერის მდგომარეობის პარამეტრების განსაზღვრისა და სითბოს და ტენიანობის დამუშავების პროცესების გაანგარიშების საფუძველი.

I-d დიაგრამაზე (ნახ. 2) ტენიანობის შემცველობა dg/kg მშრალი ჰაერი გამოსახულია აბსცისის ღერძის გასწვრივ, ხოლო ტენიანი ჰაერის ენთალპია I გამოსახულია ორდინატთა ღერძის გასწვრივ. დიაგრამაზე ნაჩვენებია მუდმივი ტენიანობის ვერტიკალური ხაზები (d = const). ათვლის წერტილად აღებულია O წერტილი, სადაც t = 0 °C, d = 0 გ/კგ და, შესაბამისად, I = 0 კჯ/კგ. დიაგრამის აგებისას გამოიყენეს ირიბი კოორდინატთა სისტემა უჯერი ჰაერის ფართობის გასაზრდელად. ღერძების მიმართულებას შორის კუთხე არის 135° ან 150°. გამოყენების სიმარტივისთვის, პირობითი ტენიანობის ღერძი შედგენილია ენთალპიის ღერძთან 90º კუთხით. დიაგრამა აგებულია მუდმივი ბარომეტრიული წნევისთვის. გამოიყენეთ I-d დიაგრამები, რომლებიც შექმნილია ატმოსფერული წნევის p b \u003d 99,3 kPa (745 მმ Hg) და ატმოსფერული წნევის p b \u003d 101,3 kPa (760 მმ Hg).

დიაგრამაზე ნაჩვენებია იზოთერმები (t c = const) და ფარდობითი ტენიანობის მრუდები (φ = const). განტოლება (16) აჩვენებს, რომ I-d დიაგრამაში იზოთერმები სწორი ხაზებია. დიაგრამის მთელი ველი დაყოფილია φ = 100% ხაზით ორ ნაწილად. ამ ხაზის ზემოთ არის უჯერი ჰაერის ფართობი. ხაზზე φ = 100% არის გაჯერებული ჰაერის პარამეტრები. ამ ხაზის ქვემოთ მოცემულია გაჯერებული ჰაერის მდგომარეობის პარამეტრები, რომელიც შეიცავს შეჩერებულ წვეთოვან ტენიანობას (ნისლი).

სამუშაოს მოხერხებულობისთვის, დიაგრამის ქვედა ნაწილში გამოსახულია დამოკიდებულება, დახაზულია ხაზი წყლის ორთქლის ნაწილობრივი წნევისთვის p p ტენიანობაზე d. წნევის მასშტაბი განლაგებულია დიაგრამის მარჯვენა მხარეს. I-d დიაგრამაზე თითოეული წერტილი შეესაბამება ტენიანი ჰაერის გარკვეულ მდგომარეობას.

ტენიანი ჰაერის პარამეტრების განსაზღვრა I-d დიაგრამის მიხედვით.პარამეტრების განსაზღვრის მეთოდი ნაჩვენებია ნახ. 2. A წერტილის პოზიცია განისაზღვრება ორი პარამეტრით, მაგალითად, ტემპერატურა t A და ფარდობითი ტენიანობა φ A. გრაფიკულად განვსაზღვრავთ: მშრალი თერმომეტრის ტემპერატურა t c, ტენიანობის შემცველობა d A, ენთალპია I A. ნამის წერტილის ტემპერატურა t p განისაზღვრება. როგორც d A წრფის გადაკვეთის წერტილის ტემპერატურა = const წრფესთან φ = 100% (წერტილი Р). ჰაერის პარამეტრები სრული გაჯერების მდგომარეობაში ტენიანობით განისაზღვრება იზოთერმის t A კვეთაზე φ \u003d 100% (წერტილი H).

ჰაერის დატენიანების პროცესი სითბოს მიწოდებისა და მოცილების გარეშე ჩატარდება მუდმივი ენთალპიით I A = const (პროცესი A-M). ხაზის I A \u003d გადაკვეთაზე φ \u003d 100% (წერტილი M), ვპოულობთ სველი თერმომეტრის ტემპერატურას t m (მუდმივი ენთალპიის ხაზი პრაქტიკულად ემთხვევა იზოთერმს.
t m = const). უჯერი ტენიან ჰაერში სველი ბოლქვის ტემპერატურა მშრალი ბოლქვის ტემპერატურაზე ნაკლებია.

ჩვენ ვპოულობთ წყლის ორთქლის ნაწილობრივ წნევას p P დ A \u003d კონსტის ხაზის დახაზვით A წერტილიდან ნაწილობრივი წნევის ხაზთან კვეთამდე.

ტემპერატურულ სხვაობას t s - t m = Δt ps ეწოდება ფსიქომეტრული, ხოლო ტემპერატურის სხვაობას t s - t p ჰიგირომეტრიული.