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 .