Основные процессы влажного воздуха

Рассмотрим некоторые из характерных процессов с влажным воздухом, которые находят широкое применение в технике различных отраслей.

Рисунок 10.3 Процесс нагревания на i, d - диаграмме

Процесс нагревания воздуха в i, d - диаграмме изображается вертикальной линией , так как количество водяного пара в воздухе при его подогреве остается без изменения. Линия АВ на рисунке перпендикулярна оси ( ).

Состояние влажного воздуха после подогрева (точка В) можно определить по температуре воздуха за подогревателем или по величине или по величине приращения энтальпии . В процессе подогрева относительная влажность уменьшается. А энтальпия влажного воздуха возрастает.

Рисунок 10.4 Процесс охлаждения влажного воздуха

Процесс охлаждения воздуха происходит также без изменения его влагосодержания, если при этом воздух не становится насыщенным. В том случаи, когда процесс проходит до состояния полного насыщения , т.е до пересечения линии и линии , то влажный воздух достигает точки росы. В этом состоянии пар становиться насыщенным. Дальнейшее его охлаждение приводит к конденсации части пара, т.е. к выпадению влаги и появлению тумана или росы.

Если ее отводить то воздух осушается продолжая оставаться насыщенным. Количество сконденсированной влаги будет равно разности влагосодержания в точке E и F.

Процесс адиабатного увлажнения воздуха при испарении влаги, имеющей температуру , происходит за счет внутренней энергии влажного воздуха без теплообмена с окружающей средой. При этом влагосодержание воздуха возрастает. А его температура снижается. Однако энтальпия влажного воздуха при этом остается без изменения, так как ее часть, затраченная на испарение влаги, возвращается вновь во влажный воздух с испарившейся влагой. На i, d – диаграмме процесс адиабатного увлажнения будет протекать по линии (процесс - ). При этом пределом охлаждения будет температура, соответствующая полному насыщению воздуха влагой в паровой фазе, т.е. . Температура при которой воздух охлаждаясь при постоянной энтальпии становиться насыщенным называется температурой адиабатного насыщения или температурой мокрого температура .

Рисунок 10.5 Процесс адиабатного увлажнения воздуха

На i, d – диаграмме температуру мокрого термометра в состоянии С находят по изотерме, проходящей через точку пересечения линии постоянной энтальпии влажного воздуха данного состояния с кривой (точка k).

Если испарение происходит с поверхности воды, имеющей

> , то этот процесс происходит не по , а по линиям , которые являются геометрическим местом точек, имеющих одинаковую температуру мокрого термометра.

Эти линии проходят несколько более полого линий . Методика построения линий выходит за рамки настоящего курса.

Процесс смешения двух потоков влажного воздуха можно так же рассмотреть графическим анализом с использованием i, d – диаграммы. Пусть в камеру смешения поступают два потока влажного воздуха с состояниями, характеризующимися точками 1 и 2 (рисунок 10.6) с соответствующими параметрами и массами . Состояние влажного воздуха после смешения можно найти воспользовавшись уравнениями баланса влаги и энтальпии (энергии).

Решая записанные уравнения совместно получим

После преобразований уравнение можно свести к виду

Рисунок 10.6 Диаграмма процесса смешения

Следовательно, процесс смешения изображается прямой линией, проходящей через точки 1 и 2. Если расстояние между точками 1 и 2 разделить обратно пропорционально их массам , то получим точку С, характеризующую состояние смеси влажного воздуха с параметрами .