Решение задач с использованием

i - d - ДИАГРАММЫ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА

 

Цель работы

Целью работы является определение параметров состояния влажного воздуха, использование i - d диаграммы для тепловлажностных расчетов изменения состояния воздуха.

 

Теоретический материал

По двум известным параметрам состояния влажного воздуха найти остальные.

Исходные данные t и φ и t и i задаются преподавателем (приложение 1). Отчетные данные представляются в виде таблицы 5 и 6.

 

Таблица 5. Отчетная таблица

Исходные данные	Параметры, определяемые по диаграмме
t1 0С	i1 кДж/кг	φ1 %	d1 кг/кг	Рп кПа	tр1 0С	tм1 0С	v1 м3/кг	ρ1 кг/м3	Рн кПа	V1 м3/ч

 

Таблица 6. Отчетная таблица

Исходные данные	Параметры определяемые по диаграмме и расчетам	Процессы изменения состояния от т.1 до т.2
t2 0С	φ2 %	i2 кДж/кг	d2 кг/ кг	ρ2 кг/ м3	Рп2 кПа	Δi кДж/ кг	Δd кг/ кг	V2 м3/ч

 

По известным начальным и конечным параметрам состояния воздуха (например, t₁, φ₁ и t₂) найти изменение теплосодержания (энтальпий) Δi = i₂ – i₁ кДж/кг; влагосодержаний Δd = d₂ – d₁ и др.

Начальные и конечные параметры состояния воздуха задаются преподавателем в соответствии с приложением 19. Дается объяснение качественного изменения состояния воздуха и его параметров.

Параметры состояния воздуха, определяемые по диаграмме i - d влажного воздуха, относятся к 1 кг сухого воздуха, поэтому расход сухого воздуха L при известном объемном его расходе V, м³/с определяется по формуле:

 

L = ,

 

где ρ - плотность воздуха при данном его состоянии, кг/м³.

 

При известных параметрах состояния двух объемов воздуха, входящих в смесь, найти параметры состояния смеси. Исходные данные задаются преподавателем: t₁, φ₁, V₁ и t₂, φ₂ и V₂,где V₁ и V₂ - объемы (м³/ч) воздуха, входящего в смесь.

Параметры состоянии смеси t_см могут определяться аналитическим или графическим (по диаграмме i – d влажного воздуха) методами.

При аналитическом методе составляются уравнения теплового и влажностного балансов процесса смешения

 

L₁ ∙ i₁ + L₂ ∙ i₂ = (L₁ + L₂) i_см;

L₁ ∙ d₁ + L₂ ∙ d₂ = (L₁ + L₂) d_см,

 

где L₁ = - масса сухого воздуха, соответствующая объемному количеству V₁, кг;

L₂ = - масса сухого воздуха, соответствующая

объемному количеству V₂, кг.

Величины d_см и i_см будут определять параметры состояния воздуха после смешения объемов V₁ и V₂. Из формул можно сделать вывод, что на параметры состояния смеси оказывают влияние массы воздуха, входящие в смесь. Чем больше масса воздуха (одной части), входящего в смесь, тем ближе к параметрам состояния этой части воздуха будут приближаться параметры состояния смеси. Аналогично могут быть определены параметры смеси, в которую входят три или более объемов с различными параметрами состояния.

Для нахождения параметров смеси, расстояние между начальным и конечным состоянием воздуха должно быть разделено на части, соответствующие

 

и .

 

Исходные данные и результаты расчетов представляются в виде таблицы.7.

 

Таблица 7. Отчетная

Исходные данные

Определяемые величины

t1 0С

V1 м3/ч

t2 0С

V2 м3/ч

d1 кг/ кг

d2 кг/ кг

L1 кг

L2 кг

ρ3 кг/м3

t3 0С

i3 кДж/ кг

d3 кг/ кг

φ3 %

 

При известных теплопоступлениях (теплопотерях) ΣQ, кВт и влагопоступлениях (влагопотерях) Σg_w от всех источников,кг/с определить направление изменения параметров состояния воздуха в помещении, а также параметры состояния воздуха, устанавливающиеся в помещении под воздействием ΣQ и Σg_w.

Направление изменения параметров состояния воздуха в помещении под воздействием тепло- и влагопоступлений (тепло- и влагопотерь) определяется тепловлажностным коэффициентом (угловым коэффициентом) ε, кДж/кг:

 

ε =

 

где Δi = - удельные теплопоступления на 1 кг сухого

воздуха помещения, кДх/кг; Δd = - удельные лагопоступления на 1 кг сухого воздуха помещения, кг/кг; L = L_сух n – масса сухого воздуха, циркулирующего в помещении, кг/с; L_сух - масса сухого воздуха в объеме помещения, кг; n - кратность циркуляции воздуха в помещении, 1/с.

Для решения задачи студенту задаются величины: ΣQ, Σg_w; V - объем помещения, м³; n - кратность циркуляции; t₁ и i₁ -начальные параметры состояния воздуха помещения.

Определяются:

L_сух - масса сухого воздуха помещения, кг; Δi и Δd – изменения тепло- и влагосодержания воздуха помещения; t₂ и i₂ – конечные параметры состояния воздуха помещения.

Заданные и определяемые величины представляются студентами в виде таблицы 8.

 

Таблица 8. Отчетная

 

Исходные данные	Определяемые величины
ΣQ кВт	Σg кг/с	d1 кг/кг	d2 кг/кг	Δi кДж/кг	Δd кг/кг	t1 0С	t2 0С	L1 кг	L2 кг

Задание для самостоятельной работы

 

1. Дать характеристики всем методам определения относительной влажности и современным приборам для определения φ.

2. Назвать параметры воздуха, определяющие комфортные условия в рабочих и социально-бытовых помещениях.

3. Перечислить параметры состояния воздуха, определяемые с помощью диаграммы d - i влажного воздуха.

4. Как определяются параметры смеси двух объемов воздуха с различными параметрами, входящих в смесь.

5. Какие процессы изменения состояния воздуха сопровождаются выпадением росы (конденсата).

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №5