TERMODYNAMIKA CWICZENIE 9

WILGOTNE POWIETRZE

ρg

- gestosc suchego gazu, kg/m3

Wilgotne powietrze (szczególny przypadek wilgotnego

• dla wilgotnego powietrza nienasyconego gazu) - mieszanina pary wodnej i suchego powietrza.

ϕ ⋅ p

 kg pary wodne j 

s

Przy niezbyt wysokich cisnieniach wilgotny gaz x = 622

,

0

⋅

,



p − ϕ ⋅

mozna traktowac jak gaz doskonaly, spelniajacy prawo ps  kg suchego gazu



Daltona:

• dla wilgotnego powietrza nasyconego

p = p + p

p

 kg pary wodne j 

g

p

x

= 622

,

0

s

max

⋅

,



p − ps  kg suchego gazu



p

- calkowite cisnienie wilgotnego powietrza

• dla powietrza zamglonego

pg

- cisnienie czastkowe suchego powietrza x = x

max + x

p

m

p

- cisnienie czastkowe pary wodnej xm

- zawartosc mgly wodnej lub lodowej PARAMETRY WILGOTNEGO POWIETRZA

Stopien nasycenia powietrza

Wilgotnosc bezwzgledna powietrza ρ

−

p - masa pary wodnej

x

p

ps

ψ =

= ϕ ⋅

zawartej w 1 m3 wilgotnego powietrza; wartosc równa

x

p

max

− p

gestosci pary wodnej przy cisnieniu czastkowym p p

p i

temperaturze wilgotnego powietrza.

Objetosc wlasciwa wilgotnego powietrza Wilgotnosc wzgledna powietrza ϕ - stosunek wilgotnosci

bezwzglednej powietrza do wilgotnosci bezwzglednej

• powietrze nienasycone

nasyconego powietrza przy tej samej temperaturze.

( 622

,

0

+ x) T  m3 

ρ

p

ϑ

wp = 462 ⋅

⋅



,



p

p

ϕ =

=

1

( + )

x

p  kg 

ρ

p

p max

s

ρ

•

pmax

-maksymalna wilgotnosc bezwzgledna powietrza powietrze nasycone

przy tej samej temperaturze, co ρp i maksymalnym ( 622

,

0

+ x ) T

max

 m3 

cisnieniu czastkowym p

ϑ

wp = 462 ⋅

⋅

pmax równym cisnieniu pary



,



nasyconej

1

( + x

)

p

max

 kg 

ps

- cisnienie pary nasyconej, Pa

p

p

Entalpia wilgotnego powietrza - odnosi sie do jednostki p

=

s

ρ p

= ρ"

max

max

masy suchego powietrza

wg prawa Boyle’a - Mariotte’a:

p

p

ρ

p

p

p

p

p

p

s

=

⇒

=

⇒

ϕ

=

• powietrze nienasycone

ρ

ρ

"

ρ"

p

p

I = ig + x ⋅ i p

s

s

p

ps

- cisnienie pary nasyconej

 kJ 

I = 006

,

1

⋅ t + (2500 + 86

,

1

⋅ t)⋅ x 

,



W zaleznosci od ilosci wilgoci zawartej w wilgotnym

 kg 

powietrzu rozróznia sie:

t

- temperatura powietrza, oC

• powietrze nienasycone - wilgoc w powietrzu jest para

•

powietrze nasycone

przegrzana

I = ig + x

i

max ⋅

ρ <

<

p

p

p

ρ" p

;

t

;

> t

;

s

ϕ < 1

p

s

 kJ 

t

- temperatura wilgotnego powietrza I = 006

,

1

⋅ t + (2500 + 86

,

1

⋅ t)⋅ x max 

,



ts

- temperatura pary nasyconej

 kg 

•

•

powietrze zamglone - mgla wodna

powietrze nasycone - wilgoc w powietrzu jest para

 kJ 

sucha nasycona

I = ,

1 006 ⋅ t + (2500 + ,

1 86 ⋅ t )⋅ x

x

max + 4 186

,

⋅ mw 

,



ρ =

= p

 kg 

p

ρ" p

;

t

;

= t

;

s

ϕ = 1

p

s

•

x

powietrze zamglone - w powietrzu poza wilgocia w m w

- zawartosc wilgoci w powietrzu w postaci mgly wodnej

postaci pary suchej nasyconej wystepuje wilgoc w

• powietrze zamglone - mgla lodowa postaci cieczy (mgla wodna), ciala stalego (mgla I = 006

,

1

⋅ t + (2500 + 86

,

1

⋅ t)⋅ x max +

sniezna) lub obu jednoczesnie

 kJ 

Zawartosc wilgoci w powietrzu x - masa wody przypadajaca

−

(

4

,

332

− 135

,

2

⋅ t)⋅ xml 

,



na jednostke masy suchego powietrza w mieszaninie.

 kg 

m

ρ

p

p

 kg pary wodne j 

xml

- zawartosc wilgoci w powietrzu w postaci mgly x =

=

,



m

ρ

lodowej

g

g

 kg suchego gazu



mp

- masa pary wodnej, kg

mg

- masa suchego gazu, kg

TERMODYNAMIKA CWICZENIE 9

WYKRES I-x DLA WILGOTNEGO POWIETRZA

• wyznaczenie parametrów powietrza po nawilzeniu za pomoca wykresu I-x Wykres Molliera I-x zbudowany jest dla okreslonego cisnienia calkowitego tzn. p = const.

IZOBARYCZNE PRZEMIANY WILGOTNEGO

POWIETRZA

• Zmieszanie dwóch strunieni wilgotnego powietrza 1

M

2

• analityczne wyznaczenie parametrów powietrza po zmieszaniu

x ⋅ m + m

= x ⋅ m + x ⋅ m M

( g 1 g 2)

g

g

I ⋅ m + m

= I ⋅ m + I ⋅ m M

(

1

1

2

2

g 1

g 2 )

1

g 1

2

g 2

mg1 , mg2 - masa suchego powietrza

• wyznaczenie parametrów powietrza po

• Izobaryczne procesy wilgotnego powietrza na zmieszaniu za pomoca wykresu I-x wykresie I-x

mg 1

l = l ⋅

o

m + m

g 1

g 2

• Proces izobarycznego ogrzewania posredniego w

•

wymienniku powierzchniowym (linia 3-4) Nawilzanie powietrza

•

•

Proces izobarycznego oziebiania po linii 1-2 do punktu analityczne wyznaczenie parametrów rosy (2), dalsze oziebianie ze skraplaniem pary w powietrza po nawilzeniu

postaci:

m

• mgly - proces przebiega po linii 1-2’

x

wp

=

+ x

M

1

m

• wykroplonej pary na sciankach - proces g 1

przebiega po linii 1-2-3, jest to zarazem m

osuszanie powietrza

I

wp

=

⋅ i + I

m

1

mg 1

• Proces izentalpowego suszenia w suszarniach po linii mwp

- masa pary lub wody wchlonietej przez 4-5

powietrze

i

- entalpia pary lub wody, która

nawilzono powietrze