GIG rok III grupa 2	Wojciech Klimas Piotr Kaliszczuk	Data
Ćwiczenie nr 5	WYZNACZENIE ZMIAN WILGOTNOŚCI POWIETRZA	Ocena

1. Wprowadzenie.

Wilgotność powietrza - zawartość pary wodnej w powietrzu. Wilgotność powietrza charakteryzuje się podając jeden z poniższych parametrów:

1. Wilgotność bezwzględna, - masa pary wodnej wyrażoną w gramach, zawarta
   w 1m³ powietrza,

2. Wilgotność właściwa, - masa pary wodnej wyrażoną w gramach, zawarta w 1 kg suchego powietrza,

3. Wilgotność względna, - stosunek wilgotności bezwzględnej do wilgotności bezwzględnej przy danej temperaturze i ciśnieniu,

4. Prężność pary wodnej lub inaczej jej ciśnienie cząstkowe (wielkości wyrażone
   w jednostkach ciśnienia),

5. Temperatura punktu rosy, - temperatura przy której wilgotność względna osiąga 100 %,

Osuszanie występuje, gdy wilgotność względna w danej temperaturze większa jest od wilgotności nad danym roztworem.

Osuszaniu będzie towarzyszyć pobieranie ciepła z powietrza w ilości około 41,868 kJ/mol.

Nawilżanie powietrza występuje, gdy wilgotność względna jest mniejsza od wilgotności nad roztworem.

Nawilgacaniu będzie towarzyszyć wydzielanie ciepła do przepływającego powietrza w ilości około 41.868 kJ/ mol.

Jeżeli sól, w której będzie wykonane wyrobisko, zbudowana będzie z czystego halitu (NaCl), to należy się spodziewać, że osuszanie powietrza wystąpi wówczas, gdy wilgotność względna powietrza będzie większa niż 75%. Towarzyszyć temu zjawisku będzie efekt cieplny, zależny od czasu przewietrzania wyrobiska.

2. Wzory użyte do obliczeń.

• gęstość powietrza:

• prędkość maksymalna powietrza w odcinku pomiarowym:

[m/s]

• prędkość maksymalną w przekroju rury pomiarowej:

[m/s]

• prężność pary wodnej nasyconej E(t_w), E(t_s)

[Pa]

• stałą psychrometryczną :

• prężność pary wodnej nienasyconej:

[Pa]

• wilgotność względną:

• wilgotność właściwą:

• entalpię powietrza:

• natężenie przepływu powietrza:

• ilość wody odebranej lub oddanej przez wkładkę solną:

gdzie:

τ_i - czas pomiędzy poszczególnymi pomiarami [s]

G_wi - masowy wydatek wody w czasie pomiaru [kg/s]

3. Dane stanu powietrza.

ts	23.4
tw	15.8
pb	996
ρ	1,28
Vmax	5,995
Vmax2	0,31
Ap	0,00087

4. Obliczenia.

Efekt osuszania powietrza					Efekt nawilżania powietrza
przed		za			przed		za
ts	tw	ts	tw	pd	ts	tw	ts	tw	pd
17,2	16,6	19	17,4	23	16,4	15,4	19,4	16	23
16,4	16	18	16,8	23	19,4	15	21,4	15,2	23
16,2	16	17,6	16,6	23	20	15,2	22,2	15,2	23
16	15,8	17,4	16,4	23	20,4	15,4	22,6	15,4	23
16	15,8	17,4	16,2	23	20,8	15,4	23	15,4	23

Parametry powietrza przed wkładką					Parametry powietrza za wkładką
Prężność pow.		Wilgotność		Entalpia	Prężność pow.		Wilgotność				Entalpia
E(tm)	E(ts) e	φ p	xp	ip	E(tm)	E(ts) e	φ z		xz		iz
			kg/kg	kJ/kg					kg/kg		kJ/kg
OSUSZANIE POWIETRZA
1947,99	1878,85	96,45%	0,0089	39,900	2181,83	1997,46	91,55%		0,0095		43,191
1851,31	1805,21	97,51%	0,0086	38,184	2049,06	1910,78	93,25%		0,0091		41,108
1827,80	1804,76	98,74%	0,0086	37,974	1997,97	1882,74	94,23%		0,0089		40,356
1804,56	1781,51	98,72%	0,0085	37,487	1972,84	1857,61	94,16%		0,0088		39,845
1804,56	1781,51	98,72%	0,0085	37,487	1972,84	1834,56	92,99%		0,0087		39,564
NAWILŻANIE POWIETRZA
1851,31	1736,07	93,78%	0,0082	37,342	2237,00	1845,22	82,49%	0,0088		41,737
2237,00	1729,99	77,34%	0,0082	40,330	2531,57	1817,13	71,78%	0,0086		43,438
2322,05	1768,94	76,18%	0,0084	41,418	2658,55	1851,93	69,66%	0,0088		44,681
2380,31	1804,15	75,79%	0,0086	42,257	2724,09	1894,43	69,54%	0,0090		45,611
2439,84	1817,59	74,50%	0,0086	42,830	2791,05	1915,29	68,62%	0,0091		46,276

Zmiana wilgotności		Zmiany entalpi	Czas	Natężenie przepł. pow.	Masowy wyda. wody	Ilość wody odebr-oddan
 φ	x=xp-xz	 i	t	Q	Gwi	Gw
	kg/kg	kJ/kg	min	m^3/s.	kg/s	kg
OSUSZANIE POWIETRZA
-0,04901	0,00057	3,29130	5	0,002404	1,74498E-06	0,0005235
-0,04259	0,00051	2,92368	10	0,002404	1,55182E-06	0,0009311
-0,04507	0,00038	2,38193	15	0,002404	1,14601E-06	0,0010314
-0,04564	0,00037	2,35814	20	0,002404	1,11803E-06	0,0013416
-0,05732	0,00026	2,07687	25	0,002404	7,79285E-07	0,0011689
NAWILZANIE POWIETRZA
-0,11290	0,00053	4,39555	5	0,002404	1,60322E-06	0,000481
-0,05556	0,00042	3,10726	10	0,002404	1,2798E-06	0,0007679
-0,06521	0,00040	3,26251	15	0,002404	1,21914E-06	0,0010972
-0,06251	0,00043	3,35348	20	0,002404	1,32682E-06	0,0015922
-0,05874	0,00047	3,44540	25	0,002404	1,43622E-06	0,0021543

5. Wnioski.

W pierwszej części ćwiczenia, powietrze przepływające przez wkładkę było osuszane. W drugiej nawilżane. Analizując wyniki widaćże nawilżanie powietrza powoduje wzrost entalpii i oraz wilgotności właściwej x w funkcji czasu. Wilgotności względna ϕ pozostawała praktycznie bez zmian przy osuszaniu natomiast przy nawilżaniu malała przed wkładką. Wszelkie niezgodności z zachowaniem się parametrów w stosunku do zmian spodziewanych mogą wynikać z niedokładnego wykonania ćwiczenia bądź też z niedoskonałości przedmiotów „martwych”. Wykres entalpii przy powietrzu osuszanym powinien maleć, natomiast przy nawilżaniu rosnąć. Otrzymane wyniki pozostawiamy do subiektywnej oceny prowadzącego ćwiczenia.

---