Влажный воздух – это смесь сухого воздуха c водяным паром. Свойства влажного воздуха характеризуются следующими основными параметрами: температура по сухому термометру t, барометрическое давление Pб, парциальное давление водяного пара Pп, относительная влажность φ, влагосодержание d, удельная энтальпия i, температура точки росы tр, температура мокрого термометра tм, плотность ρ.
i-d диаграмма представляет собой графическую зависимость между основными параметрами воздуха t, φ, d, i при определённом барометрическом давлении воздуха Pб и используется для визуализации результатов расчёта процессов обработки влажного воздуха.
i-d диаграмма впервые была составлена в 1918 году советским инженером-теплотехником Л. К. Рамзиным.
Диаграмма построена в косоугольной системе координат, что позволяет расширить область ненасыщенного влажного воздуха и делает диаграмму удобной для графических построений. По оси ординат диаграммы отложены значения удельной энтальпии i, по оси абсцисс, направленной под углом 135° к оси i, отложены значения влагосодержания d. Поле диаграммы разбито линиями постоянных значений удельной энтальпии i=const и влагосодержания d=const. На диаграмму нанесены также линии постоянных значений температуры t=const, которые не параллельны между собой, а чем выше температура влажного воздуха, тем больше изотермы отклоняются вверх. На поле диаграммы нанесены также линии постоянных значений относительной влажности φ=const.
Относительной влажностью называется отношение парциального давления водяного пара, содержащегося во влажном воздухе заданного состояния, к парциальному давлению насыщенного водяного пара при той же температуре.
Влагосодержание – это масса водяного пара во влажном воздухе, приходящаяся на 1 кг массы сухой его части.
Удельная энтальпия – это количество теплоты, содержащееся во влажном воздухе при заданных температуре и давлении, отнесённое к 1 кг сухого воздуха.
i-d диаграмма кривой φ=100% разбита на две области. Вся область диаграммы, лежащая выше этой кривой, характеризует параметры ненасыщенного влажного воздуха, а ниже — область тумана.
Туман является двухфахной системой, состоящей из насыщенного влажного воздуха и взвешенной влаги в виде мельчайших капель воды или частичек льда.
Для расчёта параметров влажного воздуха и построения i-d диаграммы используются четыре основных уравнения:
1) Давление насыщенного водяного пара над плоской поверхностью воды (t > 0) или льда (t ≤ 0), кПа:
|
[1] (3.12) |
где αв, βв – постоянные для воды, αв = 17,504, βв = 241,2 °С
αл, βл – постоянные для льда, αл = 22,489, βл = 272,88 °С
2) Относительная влажность φ, %:
3) Влагосодержание d, г/кг с.в.:
где Pб — барометрическое давление, кПа
4) Удельная энтальпия влажного воздуха i, кДж/кг с.в.:
|
[3] 6 (32) |
Температура точки росы – это температура, до которой нужно охладить ненасыщенный воздух, чтобы он стал насыщенным при сохранении постоянного влагосодержания.
Для отыскания температуры точки росы на i-d диаграмме через точку, характеризующую состояние воздуха, нужно провести линию d=const до пересечения с кривой φ=100%. Температура точки росы является предельной температурой, до которой можно охладить влажный воздух при постоянном влагосодержании без выпадения конденсата.
Температура мокрого термометра – это температура, которую принимает ненасыщенный влажный воздух с начальными параметрами i1 и d1 в результате адиабатного тепло- и массообмена с водой в жидком или твёрдом состоянии, имеющей постоянную температуру tв=tм после достижения им насыщенного состояния, удовлетворяющего равенству:
|
iн = i1 + (dн — d1) ·cв·tм |
[2] (4.21) |
где cв – удельная теплоёмкость воды, кДж/(кг·°C)
Разность iн — i1 обычно невелика, поэтому процесс адиабатного насыщения часто называют изоэнтальпийным, хотя в действительности iн = i1 только при tм = 0.
Для отыскания температуры мокрого термометра на i-d диаграмме через точку, характеризующую состояние воздуха, нужно провести линию постоянной энтальпии i=const до пересечения с кривой φ=100%.
Плотность влажного воздуха определяется по формуле, кг/м3:
|
[2] (4.25) |
где T – температура в градусах Кельвина
Количество теплоты, необходимое для нагревания воздуха, можно рассчитать по формуле, кВт:
Количество теплоты, отводимое от воздуха при охлаждении, кВт:
где i1, i2 – удельная энтальпия в начальной и конечной точках соответственно, кДж/кг с.в.
Gс – расход сухого воздуха, кг/с
где Gв – расход влажного воздуха, кг/с
d – влагосодержание, г/кг с.в.
Массу сконденсированной влаги вычисляют по формуле, кг/с:
где d1, d2 – влагосодержание в начальной и конечной точках соответственно, г/кг с.в.
При смешении двух потоков воздуха влагосодержание и удельную энтальпию смеси определяют по формулам:
| d3 = | Gс1 · d1 + Gс2 · d2 |
| Gс1 + Gс2 |
| i3 = | Gс1 · i1 + Gс2 · i2 |
| Gс1 + Gс2 |
На диаграмме точка смеси лежит на прямой 1-2 и делит её на отрезки, обратно пропорциональные смешиваемым количествам воздуха:
Возможен случай, когда точка смеси 3* окажется ниже линии φ=100%. В этом случае процесс смешения сопровождается конденсацией части содержащегося в смеси водяного пара и точка смеси 3 будет лежать на пересечении линий i3*=const и φ=100%.
На представленном сайте на странице «Расчёты» можно рассчитать до 8 состояний влажного воздуха с построением лучей процессов на i-d диаграмме.
Чтобы определить начальное состояние, нужно указать два параметра из четырёх (t, φ, d, i) и расход сухого воздуха Lс*. Расход задаётся в предположении плотности воздуха 1,2 кг/м3. Отсюда определяется массовый расход сухого воздуха, используемый в дальнейших вычислениях. В выходную таблицу выводятся фактические значения объёмного расхода воздуха, соответствующие реальной плотности воздуха.
Новое состояние можно вычислить, определив процесс и задав конечные параметры.
На диаграмме отображаются следующие процессы: нагрев, охлаждение, адиабатическое охлаждение, пароувлажнение, смешение и общий процесс, определяемый двумя любыми параметрами.
| Процесс | Обозначение | Описание |
| Нагрев | O | Вводится заданная конечная температура, либо заданная тепловая мощность. |
| Охлаждение | C | Вводится заданная конечная температура, либо заданная холодильная мощность. Этот расчет основан на допущении, что температура поверхности охладителя остается неизменной, и начальные параметры воздуха стремятся в точку с температурой поверхности охладителя при φ=100%. Как будто происходит смешение воздуха начального состояния с полностью насыщенным воздухом у поверхности охладителя. |
| Адиабатическое охлаждение | A | Вводится заданная конечная относительная влажность, либо влагосодержание, либо температура. |
| Пароувлажнение | P | Вводится заданная конечная относительная влажность, либо влагосодержание. |
| Общий процесс | X | Вводятся значения двух параметров из четырёх (t, φ, d, i), являющиеся конечными для заданного процесса. |
| Смешение | S | Этот процесс определяется без задания параметров. Используются два предыдущих значения расхода воздуха. Если при смешении достигается максимально допустимое влагосодержание, то происходит адиабатическая кондесация водяных паров. В результате вычисляется количество сконденсированной влаги. |
ЛИТЕРАТУРА:
1. Бурцев С.И., Цветков Ю.Н. Влажный воздух. Состав и свойства: Учеб. пособие. — СПб.: СПбГАХПТ, 1998. — 146 c.
2. Справочное пособие АВОК 1-2004. Влажный воздух. — М.: АВОК-ПРЕСС, 2004. — 46 с.
3. ASHRAE Handbook. Fundamentals. — Atlanta, 2001.
СУШКА ДРЕВЕСИНЫ
Пример 1. Влажный воздух имеет температуру +70° С и относительную влажность 0,5 (50%). Определить по Id-диаграмме остальные параметры этого воздуха: влагосодержание D, теплосодержание I и парциальное давление пара
Находящегося в этом воздухе.
Находим на диаграмме линию температуры, соответствующую 70° С. Эта линия, идя вправо, пересекает веер расходящихся кривых линий относительной влажности ф. На пересечении с линией ф=0,5 будет лежать искомая точка^А (точка состояния воздуха), которая удовлетворяет заданным условиям (?=70°С
Влагосодертание Л
Рис. 2. /J-диаграмма влажного воздуха
И <р=0,5). Точка А находится также на вертикальной линии, идущей вниз до пересечения со шкалой влагосодержаний. В нашем случае эта линия соответствует влагосодержанию <2=120 г/кг сухого воздуха.
Точка А лежит примерно посередине между двумя наклонными линиями, идущими вниз и вправо до пересечения с нижней кривой линией <р=1,0. Это линии постоянных теплосодержаний. По шкале и масштабу делений находим, что наше точка А соответствует теплосодержанию 7=92 ккал/кг.
Наконец, определяем величину парциального давления пара в воздухе заданного нам состояния в точке пересечения вертикальной линии влагосодержания rf= 120 г/кг с крайней линией шкалы парциальных давлений. Давление равно 1650 мм вод. ст.
Изображение на /^-диаграмме процессов нагрева, охлаждения, испарения влаги и смешения воздуха различного состояния
Когда влажный воздух нагревают в каком-либо закрытом помещении, то его температура возрастает, а влагосодержание остается без изменения, так как нет притока дополнительной влаги или ее утечки. Такой процесс может быть изображен на Id— ДИаграмме движением точки состояния воздуха вверх по одной из
Линий влагосодержания до пересечения ее с линией заданной температуры нагрева. Теплосодержание воздуха при этом будет увеличиваться. И, наоборот, процесс охлаждения соответствует на диаграмме перемещению той же точки вертикально вниз до линии заданной температуры. Теплосодержание воздуха при этом будет уменьшаться.
При испарении же влаги тепло, содержащееся в воздухе, расходуется на превращение воды в пар и передается пару, но общее количество тепла в воздухе остается без изменения (если, конечно, воздух можно предохранить от остывания). Таким образом, теплосодержание воздуха в процессе испарения останется постоянным, а влагосодержание увеличится. Поэтому процесс испарения на Id— Диаграмме будет характеризоваться движением точки состояния воздуха параллельно линиям теплосодержания вниз вправо до пересечения с линией влагосодержания.
Пример 2. Пусть состояние воздуха соответствует точке А на диаграмме (см. рис. 2 и пример 1). Требуется определить, как оио изменится, если воздух подогреть до температуры 93° С. Потерями тепла для простоты расчета можно пренебречь.
Определяем точку нового состояния воздуха, она будет находиться на пересечении линии D= 120 г/кг, идущей от точки А вверх, с линией температуры 93° С. Обозначим ее буквой Б. Относительная влажность воздуха, состояние которого характеризуется точкой Б, будет соответствовать линии Ф=0,2, т. е. относительная влажность воздуха стала ниже (воздух стал суше), хотя абсолютное весовое количество влаги в ней осталось прежним. Теплосодержание воздуха увеличилось и достигло 98 ккал/кг. Такой воздух более «работоспособен» в отношении про-, цесса сушки.
Пример 3. Охлаждение воздуха. Пусть воздух, состояние которого соответствует точке А (см. рис. 2 и пример 1), охлажден до температуры 56° С. Находим на диаграмме точку нового состояния воздуха: от точки А вертикально вниз до линии температуры 56° С точку В. Мы видим, что относительная влажность воздуха увеличилась, почти достигла линии ф=1,0, т. е состояния полного насыщения. Такой воздух не может уже поглощать влагу. Если охлаждение пойдет дальше, относительная влажность будет за линией Ф=1,0 и тогда пар в воздухе сконденсируется и выпадет в виде капельно-жидкой влаги.
Пример 4. Испарение влаги. Пусть состояние воздуха соответствует точке Б из примера 2. В этом воздухе находится влажная древесина, нагретая до 93° С. Влага из нее испаряется в воздух, т. е. древесина сохнет. Для упрощения расчета предположим, что потери от охлаждения воздуха отсутствуют л тепло расходуется только на испарение влаги, т. е. на сушку. Процесс пойдет при постоянном теплосодержании агента сушки — воздуха.
Двигаясь вниз по пунктирной линии параллельно линии /=100 ккал/кг, пересекаем одну за другой линии температур. Значит, воздух, совершая работу испарения, понижает свою температуру, хотя количество тепла в ней остается неизменным. Предположим, что мы достигли температуры 74е С — точки Д. Относительная влажность воздуха будет при этом равна 0,47 (47%), влагосодержание воздуха достигнет 129 г/кг против прежних 120 г/кг. Значит, агент сушки испарил 129—120=9 г влаги на каждый килограмм веса сухой части воздуха
Пример 5. Смешивание воздуха различных состояний. В сушильных камерах воздух, прошедший через штабель материала и насыщенный влагой, смешивается со свежим воздухом, имеющим малое влагосодержание. Это делается для того, чтобы снизить общее влагосодержание смеси и чтобы воздух стал вновь работоспособным.
Пусть состояние воздуха, прошедшего через штабель, соответствует точке Д на диаграмме, т. е. характеризуется температурой 74° С, относительной влажностью 0,47 (47%) и влагосодержанием 129 г/кг. Свежий воздух, поступающий в сушиль-
HVK) камеру из коридора управления, имеет температуру +20° С, относительную влажность 0,4 (40%) и влагосодержание 6 г/кг.
Нужно смешать воздух этих двух состояний так, чтобы влагосодержание смене превышало 120 г/кг сухого воздуха. Процесс смешивания может быть изо — бпажен на диаграмме прямой линией ЕД, а состояние смеси будет характеризоваться точкой А.
Таким образом, после смешивания со свежим воздухом воздух в камере будет иметь температуру fCM=70°C, относительную влажность фсы=0,5 (50%), влагосодержание DcМ = 120 г/кг, теплосодержание /см = 92 ккал/кг.
Воздух такого состояния, подогретый до 93° С (см. пример 2), получит теплосодержание 97 ккал/кг при относительной влажности 0,2 (20%) и снова будет пригоден для осуществления процесса испарения влаги, описанного в примере 4.
По диаграмме можио определить и относительное количество свежего воздуха, которое нужно подать в камеру, чтобы получить нужное состояние смеси. Отношение часового количества свежего воздуха к часовому количеству воздуха, обращающегося в камере, равно отношению длин отрезков АД и АЕ. Измеряя эти отрезки в масштабе влапосодержания, получим: АД= 129—120=9; АЕ—120—16= = 114.
Значит,
АД 9
—— — — = 0,079.
АЕ 114
Таким образом, часовое количество воздуха, подсасываемого в камеру, в данном случае должно составлять всего 7,9% часового количества воздуха, циркулирующего в камере. Такое же количество воздуха должно быть удалено из камеры через вытяжную трубу.
Рнс. 3. Схематичный поперечный разрез древесных клеток (по П. В. Соколову)
Сколько весит куб (кубометр) древесины? Вес кубометра древесины зависит от породы дерева и влажности. · Самым тяжелым деревом является снейквуд (пиpатинеpа гвианская, бросинум гвианский, «змеиное дерево», «крапчатое дерево»), его объемный …
Производим и продаем барабанные сушилки для пуха и пера, видео ниже: В любое время(круглосуточно) барабанная сушилка работает в г.Александрия, Кировоградской обл. и можно демонстрировать потенциальным потребителям. Характеристики барабанной сушилки: Мощность …
Вопрос «паркет или ламинат» вызывает столько же споров, сколько любое сравнение натуральных и синтетических материалов при отделке квартиры или дома, выборе мебели или окон. Такими же неизменными и в принципе …
После прочтения данной статьи, рекомендую прочитать статью про энтальпию, скрытую холодопроизводительность и определение количества конденсата, образующегося в системах кондиционирования и осушения: http://mrcynognathus.livejournal.com/7758.html
Доброго времени суток уважаемые начинающие коллеги!
В самом начале своего профессионального пути я наткнулся на данную диаграмму. При первом взгляде она может показаться страшноватой, но если разобраться в главных принципах, по которым она работает, то можно её и полюбить :D. В быту она называется и-д диаграмма.
В данной статье я попытаюсь просто(на пальцах) объяснить основные моменты, чтобы вы потом отталкиваясь от полученного фундамента самостоятельно углубились в данную паутину характеристик воздуха.
Примерно так она выглядит в учебниках. Как-то жутковато становится.
(для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему)
Я уберу все то лишнее, что не будет мне нужным для моего объяснения и представлю и-д диаграмму в таком виде:
(для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему)
Все равно еще не совсем понятно, что это такое. Разберем её на 4 элемента:
Первый элемент – влагосодержание (D или d). Но прежде чем я начну разговор об влажности воздуха в целом, я бы хотел кое о чем с вами договориться.
Давайте договоримся “на берегу” сразу об одном понятии. Избавимся от одного прочно засевшего в нас (по крайней мере, в меня) стереотипа о том, что такое пар. С самого детства мне показывали на кипящую кастрюлю или чайник и говорили, тыкая пальцем на валящий из сосуда “дым”: “ Смотри! Вот это пар”. Но как многие, дружащие с физикой люди, мы должны понимать, что “Водяной пар — газообразное состояние воды. Не имеет цвета, вкуса и запаха”. Это всего лишь, молекулы H2O в газообразном состоянии, которых не видно. А то что мы видим, валящее из чайника – это смесь воды в газообразном состоянии(пар) и “капелек воды в пограничном состоянии между жидкостью и газом”, вернее видим мы последнее (так же, с оговорками, можно назвать то что мы видим — туманом). В итоге мы получаем, что в данный момент, вокруг каждого из нас находится сухой воздух (смесь кислорода, азота…) и пар (H2O).
Так вот, влагосодержание говорит нам о том, сколько этого пара присутствует в воздухе. На большинстве и-д диаграмм данная величина измеряется в [г/кг], т.е. сколько грамм пара(H2O в газообразном состоянии) находится в одном килограмме воздуха (1 кубический метр воздуха в вашей квартире весит около 1,2 килограмма). В вашей квартире для комфортных условий в 1 килограмме воздуха должно быть 7-8 грамм пара.
На и-д диаграмме влагосодержание изображается вертикальными линиями, а информация о градации расположена в нижней части диаграммы:
(для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему)
Второй важный для понимания элемент – температура воздуха (T или t). Думаю здесь ничего объяснять не нужно. На большинстве и-д диаграмм данная величина измеряется в градусах Цельсия [°C]. На и-д диаграмме температура изображается наклонными линиями, а информация о градации расположена в левой части диаграммы:
(для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему)
Третий элемент ИД-диаграммы – относительная влажность (φ). Относительная влажность, это как раз та влажность, о которой мы слышим из телевизоров и радио, когда слушаем прогноз погоды. Измеряется она в процентах [%].
Возникает резонный вопрос: “Чем отличается относительная влажность от влагосодержания?” На данный вопрос я отвечу поэтапно:
Первый этап:
Воздух способен вмещать в себя определенное количество пара. У воздуха есть определенная “паровая грузоподъемность”. Например, в вашей комнате килограмм воздуха может “взять на свой борт” не больше 15 грамм пара.
Предположим, что в вашей комнате комфортно, и в каждом килограмме воздуха, находящегося в вашей комнате, имеется по 8 грамм пара, а вместить каждый килограмм воздуха в себя может по 15 грамм пара. В итоге мы получаем, что в воздухе находится 53,3% пара от максимально возможного, т.е. относительная влажность воздуха — 53,3%.
Второй этап:
Вместимость воздуха различна при разных температурах. Чем выше температура воздуха, тем больше пара он может в себя вместить, чем ниже температура, тем меньше вместимость.
Предположим, что мы нагрели воздух в вашей комнате обычным нагревателем с +20 градусов до +30 градусов, но при этом количество пара в каждом килограмме воздуха осталось прежним – по 8 грамм. При +30 градусах воздух может “взять себе на борт” до 27 грамм пара, в итоге в нашем нагретом воздухе – 29,6% пара от максимально возможного, т.е. относительная влажность воздуха — 29,6%.
Тоже самое и с охлаждением. Если мы охладим воздух до +11 градусов, то мы получим “грузоподъемность” равную 8,2 грамм пара на килограмм воздуха и относительную влажность равную 97,6%.
Заметим, что влаги в воздухе было одинаковое количество – 8 грамм, а относительная влажность прыгала от 29,6% до 97,6%. Происходило это из-за скачков температуры.
Когда вы зимой слышите о погоде по радио, где говорят, что на улице минус 20 градусов и влажность 80%, то это значит, что в воздухе около 0,3 граммов пара. Попадая к вам в квартиру этот воздух нагревается до +20 и относительная влажность такого воздуха становится равна 2%, а это очень сухой воздух (на самом деле в квартире зимой влажность держится на уровне 10-30% благодаря выделениям влаги из сан-узлов, из кухни и от людей, но что тоже ниже параметров комфорта).
Третий этап:
Что произойдет, если мы опустим температуру до такого уровня, когда “грузоподъемность” воздуха будет ниже, чем количество пара в воздухе? Например, до +5 градусов, где вместимость воздуха равна 5,5 грамм/килограмм. Та часть газообразного H2O, которая не умещается в “кузов” (у нас это 2,5 грамм), начнет превращаться в жидкость, т.е. в воду. В быту особенно хорошо виден этот процесс, когда запотевают окна в связи с тем, что температура стекол ниже, чем средняя температура в комнате, на столько что влаге становится мало места в воздухе и пар, превращаясь в жидкость, оседает на стеклах.
На и-д диаграмме относительная влажность изображается изогнутыми линиями, а информация о градации расположена на самих линиях:
(для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему)
Четвертый элемент ID диаграммы – энтальпия (I или i). В энтальпии заложена энергетическая составляющая тепловлажностного состояния воздуха. При дальнейшем изучении (за пределами этой статьи, например в моей статье про энтальпию http://mrcynognathus.livejournal.com/7758.html) стоит обратить на неё особое внимание, когда речь будет заходить об осушении и увлажнении воздуха. Но пока особого внимания на этом элементе мы заострять не будем. Измеряется энтальпия в [кДж/кг]. На и-д диаграмме энтальпия изображается наклонными линиями, а информация о градации расположена на самом графике (или слева и в верхней части диаграммы):
(для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему)
Дальше все просто! Пользоваться диаграммой легко! Возьмем, например, вашу комфортную комнату, в которой температура +20°С, и относительная влажность 50%. Находим пересечение этих двух линий (температуры и влажности) и смотрим сколько грамм пара в нашем воздухе.
Нагреваем воздух до +30°С — линия идет вверх, т.к. влаги в воздухе остается столько же, а увеличивается только температура, ставим точку, смотрим какая получается относительная влажность – получилось 27,5%.
Подпишись на мой
YouTube-канал FAN-tastiK — канал о проектировании Вентиляции, Кондиционирования и Отопления
Охлаждаем воздух до 5 градусов – опять же ведем вертикальную линию вниз, и в районе +9,5°С натыкаемся на линию 100% относительной влажности. Эта точка называется “точка росы” и в этой точке(теоретически, т.к. практически выпадение начинается чуть раньше) начинается выпадение конденсата. Ниже по вертикальной прямой(как раньше) мы не можем двигаться, т.к. в этой точке “грузоподъемность” воздуха при температуре +9,5°С максимальная. Но нам необходимо охладить воздух до +5°С поэтому мы продолжаем движение вдоль линии относительной влажности (изображено на рисунке ниже), пока не достигнем наклонной прямой линии +5°С. В итоге наша окончательная точка оказалась на пересечении линий температуры +5°С и линии относительной влажности 100%. Посмотрим сколько пара осталось в нашем воздухе – 5,4 грамма в одном килограмме воздуха. А остальные 2,6 грамма выделились. Наш воздух осушился.
(для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему)
Другие процессы, которые можно выполнять с воздухом с помощью различных приборов (осушение, охлаждение, увлажнение, нагрев…) можно найти в учебниках.
Помимо точки росы – еще одной важной точкой является “температура мокрого термометра”. Данная температура активно используется в расчете градирен. Грубо говоря, это та точка, до которой может упасть температура предмета, если мы этот предмет обернем в мокрую тряпку и интенсивно начнем на него “дуть”, например, с помощью вентилятора. По этому принципу работает система терморегуляции человека.
Как найти эту точку? Для этих целей нам понадобятся линии энтальпии. Снова возьмем нашу комфортную комнату, найдем точку пересечения линии температуры +20°С, и относительной влажности 50%. Из этой точки необходимо прочертить линию, параллельную линиям энтальпии до линии влажности 100%(как на рисунке ниже). Точка пересечения линии энтальпии и линии относительной влажности и будет являться точкой мокрого термометра. В нашем случае из этой точки мы можем узнать, что в нашей комнате, таким образом, мы можем охладить предмет до температуры +14°С.
(для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему)
Луч процесса(угловой коэффициент, тепловлажностное отношение, ε) строится для того чтобы определить изменение воздуха от одновременного выделения неким источником(-ами) тепла и влаги. Обычно этим источником является человек. Очевидная вещь, но понимание процессов и-д диаграммы поможет обнаружить возможную арифметическую ошибку, если таковая случилась. Например, если вы наносите луч на диаграмму и при обычных условиях и наличии людей у вас уменьшается влагосодержание или температура, то здесь стоит задуматься и проверить расчеты.
В данной статье многое упрощено для лучшего понимания диаграммы на начальной стадии её изучения. Более точную, более подробную и более научную информацию необходимо искать в учебной литературе.
P.S. В некоторых источниках I—d(i—d) диаграмму именуют J—d(j—d) диаграммой, h-d диаграммой, диаграммой Молье и диаграммой Рамзина.
P.P.S Так же, в моем журнале есть еще одна моя статья, посвященная энтальпии, скрытой холодопроизводительности и определению количества конденсата, образующегося в системах кондиционирования и осушения:
http://mrcynognathus.livejournal.com/7758.html
I-d диаграмма влажного воздуха — определение параметров
I-d диаграмма влажного воздуха — определение параметровi – d диаграмма предложена профессором Рамзиным в 1918 году для упрощения расчетов, связанных с изменением состояния влажного газа (воздуха). Как правило, она строиться для постоянного барометрического давления, равного 99,3 кПа (745 мм.рт.ст). Строится она в расчете на 1 кг сухого воздуха. По оси абсцисс откладывается массовое влагосодержание в сухом воздухе (%), а по оси ординат – удельная энтальпия.
Основное назначение диаграммы i d-диаграммы – это изображение процессов изменения состояния воздуха: увлажнения, нагревания, охлаждения и т. д. Изменение состояния воздуха может произойти тогда, когда ему подводится (отводится) тепло Q или влага W, или за счет одновременного воздействия обоих факторов. Процесс изменения состояния воздуха при этом характеризуется значением ? (кДж/кг), называемым тепловлажностным отношением, или угловым коэффициентом. ? = Q/W.
Для удобства построения процессов изменения состояния воздуха на i d-диаграмме нанесены линии углового масштаба в виде пучка лучей, исходящих из центра координат диаграммы (i = 0, t = 0, d = 0) со значением ? от –? до +?. Однако для того чтобы эти лучи не мешали основным линиям, оставляют только концы лучей на поле диаграммы
По горизонтальной оси отложены значения влагосодержания и нанесена сетка вертикальных линий d = const. Под углом 135° к вертикальной оси диаграммы проведены линии постоянной энтальпии i. На диаграмму нанесены кривые равных значений относительной влажности ? от 0 до 100% и линии постоянных температур в виде прямых под небольшим углом к горизонтальной оси диаграммы.
i d-диаграмма дополнена линией парциальных давлений водяного пара pп. Каждая точка диаграммы характеризуется взаимно согласованными параметрами t, d, i, pп, ?. Точки диаграммы определяют следующие состояния:
— ненасыщенного воздуха над кривой φ = 100%;
— насыщенного воздуха на кривой φ = 100%;
— насыщенного воздуха, содержащего капельки жидкой влаги или льда под кривой φ = 100%.
Диаграммой пользуются следующим образом. Пусть известно, что воздух имеет температуру 20°С и относительную влажность 60%. На пересечении изотермы 20°С с линией ? = 60% получим точку А. Тогда по i, d — диаграмме легко прочитать остальные параметры воздуха: iA = 42,2 кДж/кг; dA = 8,8 г/кг; pпА = 1,4 кПа.
С помощью диаграммы можно определить температуру точки росы воздуха tр. Если воздух охлаждать при d = const, то температура, при которой воздух становится насыщенным, будет tр. Дальнейшее охлаждение сопровождается выпадением влаги. Для точки А температура точки росы tр = 12°С. Точка В называется точкой росы для воздуха, имеющего состояние, характеризуемое точкой А.
Чтобы найти tм (температуру мокрого термометра) для воздуха состояния точки А, надо из этой точки провести линию i = const до пересечения с линией φ = 100%. Значение tм для точки А будет составлять 15,4°С. Из диаграммы видно, что для воздуха заданных параметров температура по мокрому термометру tм снижается при уменьшении относительной влажности ? воздуха.