d 0.622
Pqb P Pqb
2.2 湿空气的焓湿图
水蒸汽分压力线
Pq Pd 0.622 d
• 当大气压力P一定时，水蒸汽分压力Pq 就是含湿量d的单值函数， 给定不同的d值，即可求得对应的Pq值。在i-d图上，取一横坐 标表示水蒸汽分压力值，则如图2-2所示。
2.2 湿空气的焓湿图

d 100% db
2.1 湿空气的物理性质
• 湿空气的焓
• 一定状态下，湿空气的内能与流动功之合称为焓，含有1kg干空 气的湿空气的焓称为比焓。 C • 湿空气的焓等于1kg干空气的焓加上与其同时存在的 d kg水蒸汽 的焓，即
pg
i ig d iq i c pg t (2500 c pq t )d d 1000 i 1.01 1.84d t 2500d , kJ / kg i c pg t (2500 c pq t )
V m
1


m P V RT
• 在标准条件下（干空气的密度，压力为101325Pa，温度为20℃， 即293.15K时），湿空气的密度则取决于Pq值的大小。
2.1 湿空气的物理性质
湿空气的主要参数及其确定法 • 湿空气的密度等于干空气密度与水蒸汽密度之和。
g q
Pg RgT Pq RqT P Pq RgT Pq RqT 1 P 1 P 1 1 1 q P Rg Pq R R RgT T Rg Rq RgT q g 0.0034842 P 0.37814Pq , kg / m3 T
• 标准组成：标准状态下（压力为101325Pa，温度为20℃，
即293.15K时）的清洁干空气成分。
2.1 湿空气的物理性质
湿空气的物理性质 • 压力
• 多组分混合气体的压力等于各组分气体的分压力之和，又称为 道尔顿定律。即：
P Pi
2.1 湿空气的物理性质
• 比容
• 密度


2.4 焓湿图的应用
湿空气状态变化过程在i-d图上的表示 • 湿空气的等湿加热过程 • 湿空气的等湿冷却过程 • 等焓加湿过程 • 等焓减湿过程 • 等温加湿过程
2.4 焓湿图的应用
• 不同状态空气的混合态在i-d图上的确定
• 两种不同状态的空气A与B，其质量分别为GA与GB，混合后的 状态为C，则可写出：
2.1 湿空气的物理性质
• 湿空气的相对湿度与含湿量之间的关系
d 0.622 Pq P Pq 0.622
Pqb P Pqb
d b 0.622
Pqb P Pqb
Pq P Pqb P Pqb d d b Pqb P Pq P Pq d P Pq 100% d b P Pqb
GAi A GB iB (GA GB )iC GA d A GB d B (GA GB )d C
iC dC
G A i A GB i B G A GB
G A d A GB d B G A GB
G A iC i B d C d B G B i A iC d A d C iC i B i i A C dC d B d A dC
2.2 湿空气的焓湿图
等温线
• 根据公式h＝1.0lt+(2500+1.84t)d，当t＝常数时，h＝a+bd为直 线形式，因此只须给定两个值，即可确定一条等温线。改变t的 值，可绘制相应的等温线。
2.2 湿空气的焓湿图
等相对湿度线
• 根据公式： ，在大气压力P一定时，取相对湿度 为常数，则含湿量d取决于饱和水蒸气分压力Pqb，而Pqb又是 温度t的单值函数。在某一等温线上，取定 、Pqb，代入上式 计算得d值，在该等温线上找到t、d对应的点。同理，在一系列 等温线上得到一系列的点，这些点的连线即为等相对湿度线。 ＝0的线即为d＝0的纵坐标线， ＝100%的相对湿度线就是 • 饱和湿度线。 • 以等相对湿度线 ＝100%为界，将焓湿图分为两个区：在 ＝100%线的左上方， <100%，为湿空气未饱和区，即正常 状态区；在 ＝100%线的右下方， >100%，为过饱和区， 即不稳定区，水蒸气凝结，产生雾，又称“有雾区”。
• 两种不同状态空气的混合，若其混合点C处于“结雾区”，则此 种空气状态C是饱和空气加水雾，是一种不稳定状态。假定饱和 空气状态为D，则混合点C的焓值iC应等于iD与水雾焓值.19t d 4 之和，即
D
iC iD 4.19t D d
热湿比线 • 热湿比:湿空气的焓变化与含湿量变化的比值。

i d 或 i d 1000
• 若在i-d图上，湿空气由有A状态变化到B状态，则由A至B的热 湿比为 i i

dB dA 1000
B A
• 通风空调中，如一定质量状态为A的湿空气，其热量变化值±Ｑ 和湿量变化值±W为已知，则其热湿比为
2.4 焓湿图的应用
• 在i-d图上（见图2-2）表示出A、B两状态点，假定Ｃ点为混合 态，A→C与C→B具有相同的斜率。因此，A、C、B在同一直 线上。同时，混合态C将线分为两段，即 AC 与 CB ，且
C B iC i B d C d B G A A C i A iC d A d C GB
图2-4 绝热加湿小室
2.3 湿球温度与露点温度
• 由于小室为绝热的，所以对应于每公斤干空气的湿空气，忽略1、 2两断面间的摩擦阻力，其稳定流动能量方程式为：
i1

d 2 d1 i w i2 1000
i2 i1 i w 4.19t w d 2 d1 1000
d 2 d1 d 4.19t 2 1.01t 2 2500 1.84t 2 2 1000 1000
• 由于 值相对于 值而言数值较小，因此，湿空气的密度比干 空气密度小，在实际计算时可近似取 ＝1.2kｇ／m3。 • 湿空气密度是一个与温度和水蒸气分压力有关的物理量，当温 度、压力不变时，湿空气的密度小于干空气的密度，湿空气比 干空气轻，湿空气的密度随着水蒸气分压力的增大而减小。
q g
• 绝对湿度：单位体积的湿空气中所含有的水蒸气的质量，kg/m3； • 饱和绝对湿度：单位体积的湿空气在饱和状态时所能容纳的水 蒸气的最大质量，kg/m3； • 相对湿度：同温度下，湿空气的绝对湿度与饱和绝对湿度的比 值。
mq mb V Pq Pqb Pqb
Rq T Pq V 100% Rq T
2.2 湿空气的焓湿图
焓湿图坐标的选定
• 常用的湿空气性质图是以i与d为坐标的焓湿图（i—ｄ图）。在 一定的大气压力条件下，以焓为纵坐标，含湿量d为横坐标，取 两坐标轴之间的夹角等于或大于135°。确定坐标比例后，就可 以在图上绘出一系列与纵坐标平行的等含湿量线和与横坐标平 行的等焓线。在实际使用中，为避免图面过长，常将取一水平 线代替实际的含湿量线。在选定的坐标比例尺和坐标网格的基 础上，进一步确定等温线、等相对湿度线、水蒸汽分压力标尺 及热湿比等。
2.1 湿空气的物理性质
• 湿空气的含湿量d：拥有1kg干空气的湿空气中所拥有的
水蒸汽的质量。
d
mq mg

q g
Pq

Rg Pq Rq Pg
0.622
Pq Pg
d 0.622
P Pq Pq d 622 ， kg g P Pq
， kg kg
2.1 湿空气的物理性质
• 湿度

Q W
2.2 湿空气的焓湿图
焓湿图随大气压力的变化
Pqb
d 0.622 0.622 P Pqb P Pq 1 P Pq
2.3 湿球温度与露点பைடு நூலகம்度
湿球温度
• 湿球温度：用湿纱布包裹温度计的感温包，测出的温度。在理 论上，湿球温度是在定压绝热条件下，空气与水直接接触达到 稳定热湿平衡时的绝热饱和温度，也称热力学湿球温度。
i1
t2
i1 2500 2 d 1.01 1.84d 2 4.19(d 2 d1 )
2.3 湿球温度与露点温度
空气的露点温度 • 露点温度：在含湿量不变的条件下，湿空气达到饱和时的
温度。空气的饱和含湿量随温度的下降而减小，在i-d图上（见 图2-2），把未饱和的A状态湿空气湿沿等含湿量d线冷却向下与 ＝100%线交点的温度即为该状态空气的露点温度，该饱和点即 为露点。
第2章 湿空气的物理性质及其焓湿图
2.1 2.2 2.3 2.4 湿空气的物理性质 湿空气的焓湿图 湿球温度与露点温度 焓湿图的应用
2.1 湿空气的物理性质
空气的组成 • 湿空气：由干空气和一定量的水蒸气混合而成的大气。 • 干空气的成分：主要是氮（N2）、氧（O2）、氩（Ar）、
二氧化碳（CO2）及其它微量气体；多数成分如氮（N2）、氧 （O2）、氩（Ar）的含量比较稳定，少数成分如二氧化碳 （CO2）的含量随季节变化有所波动，但从总体上可将干空气 作为一个稳定的混合物来看待。