Pszichrometria

A pszichrometria két különböző fajnak megfelelő gőz-gáz fizikai és termodinamikai jellemzőinek meghatározásával kapcsolatos tudomány. Ebben a gáz-gőz párban a gázt kondenzálhatatlannak tekintik az alkalmazási terület körülményei között. A nedvességtartalom a konkrét esetben a kevert levegő - vízgőz .

Szokásos alkalmazások

A pszichrometria alapelvei minden olyan rendszerre alkalmazhatók, amely gáz-gőz keverékeket tartalmaz. A leggyakoribbak a szellőzés , a légkondicionálás és a meteorológia .

A pszichrometrikus jelentés

A pszichrometrikus arány az abszolút páratartalmat és a maximális páratartalmat viszonyítja a nedves égő hőmérséklete és az adiabatikus telítettség közötti különbséghez .

A vízgőz és a levegő keveréke esetén az arány nagyságrendű, ami egyszerűsíti a szárítás és hűtés problémáinak számítását.

Kényszeres keringésű pszichrométer
Sling pszichrométer

Pszichrometrikus diagramok

A pszichrometriai diagram a nedves levegő fő jellemzőit csoportosítja egy adott légköri nyomáson (általában a tengerszintnél, azaz 1013 hPa ):

száraz hőfok jegyezni az a hőmérséklet által adott száraz hőmérővel, elhelyezhetjük egy aktuális nedves levegő és a védett a parazita sugárzás (érkező hideg vagy meleg tárgyak, mint például a nap). $\ theta$
a nedves izzó hőmérséklete a hőszigetelt rendszerben folyékony víz nagy területén áramló levegő hőmérséklete. Ilyen hőmérséklet például egy huzatnak kitett nedves ruhába helyezett hőmérő. $\ theta _ {{h}}$
a megjegyzett harmatpont az a hőmérséklet, amelyen a párás levegő telített gőznyomáson van. Ezen a hőmérsékleten a levegő már nem képes tárolni a vízgőzt anélkül, hogy az kondenzálódna. $\ theta _ {{R}}$
Az relatív páratartalom , amelyet RH-nak nevezünk , a levegőben lévő vízmennyiség és a maximális vízmennyiség aránya, amelyet a levegő tartalmazhat ugyanazon a hőmérsékleten. Ez a gőznyomás és a telített gőznyomás aránya is .

$HR = {\ frac {P _ {{v}}} {P _ {{\ text {v sat}}}}}$

Az Y- vel jelölt abszolút páratartalom vagy keverési arány a levegőben levő vízmennyiség, gramm (ok) ban kifejezve vízgőz / száraz levegő kilogrammonként.

$Y = {\ frac {m _ {{v}}} {m _ {{\ text {air dry}}}}}} = {\ frac {M _ {{v}}. P _ {{v}}} {M _ {{\ text {száraz levegő}}}. P _ {{\ text {száraz levegő}}}}}$

$Y = 0,622. {\ Frac {P _ {{v}}} {P-P _ {{v}}}}$

sajátos entalpia, amelyet a h * betű szimbolizál . Ez megfelel a folyadék adott állapotban lévő hőmérsékletének (hőmérséklet, nyomás ... rögzített).

A száraz levegő specifikus entalpiáját a következők adják:

$h _ {{a}} ^ {{*}} (\ theta) = c _ {{a}}. \ theta$

a hőkapacitása a levegőben a levegő hőmérséklete közötti -20 ° C és 50 ° C-on . $c _ {{a}} \ kb. 1006 \, kJ / (kg.K)$

A vízgőz fajlagos entalpiáját a következők adják:

$h _ {{v}} ^ {{*}} (\ theta) = L _ {{v}} (0) + c _ {{v}}. \ theta$

A látens hője és hőkapacitása a gőz. $L _ {{vb}} (0) \ kb. 2500,8 \, kJ / kg$ $c _ {{v}} \ kb. 1.8266 \, kJ / (kg.K)$

A folyékony víz specifikus entalpiáját a következők adják:

$h _ {{l}} ^ {{*}} (\ theta) = c _ {{l}}. \ theta$

a hőkapacitása folyékony víz a levegő hőmérséklete közötti 0 ° C és 50 ° C-on . $c _ {{l}} \ kb 4 194 \, kJ / (kg.K)$

A párás levegő specifikus entalpiáját a következők adják:

$h _ {{\ theta, Y}} = h _ {{a}} ^ {{*}} + Y.h _ {{v}} ^ {{*}}$ ha $Y <Y _ {{\ text {sat}}}$

$h _ {{\ theta, Y}} = h _ {{a}} ^ {{*}} + Y _ {{\ text {sat}}}. h _ {{v}} ^ {{*}} + (Y- Y _ {{\ text {sat}}}). H _ {{l}} ^ {{*}}$ ha $Y> Y _ {{saturation}}$

fajlagos térfogat , a nedves levegő térfogata a száraz levegő tömegére vonatkoztatva. $\meztelen$

$\ nu = {\ frac {461.51. (0,622 + Y). T} {P}}$

Csak a levegő két jellemzőjének ismeretében megtalálhatjuk a párás levegő összes tulajdonságát a diagramnak köszönhetően.

Diagramok olvasása

Kétféle diagram létezik:

A Carrier diagram : $Y = f (\ theta)$

A harmatgörbe a diagram felső görbéje (RH = 100%), a többi relatív páratartalom görbe ugyanúgy néz ki. Az entalpia értékei ferde vonalakon helyezkednek el.

A Mollier-diagram : $h = f (Y)$

Az izentalpok ferdén helyezkednek el, bár a diagram címe arra utal, hogy az izentalpak vízszintes vonalak. A hőmérsékleteket szinte függőleges vonalakon olvassák le. Végül a harmatgörbe a diagram alsó görbéje.

Könnyű nedves hőmérséklet meghatározása entalpia segítségével

Elméletileg a párás levegő két paraméterének ismeretére van szükség annak összes jellemzőjének meghatározásához. A valóságban meglehetősen bonyolult meghatározni a nedves égő hőmérsékletét meghatározó összefüggést a relatív páratartalom és a párás levegő telítettségének entalpiája szerint. Egy meglehetősen egyszerű közelítési módszer használható ennek a kapcsolatnak a meghatározására:

A párás levegő diagramjának megfigyelésével láthatjuk, hogy az összes izentalp és izoterm (nedves izzók hőmérséklete) szinte párhuzamosak egymással. Ennek a feltételezésnek az alapján tehát nagyon egyszerű meghatározni a nedves égő hőmérséklete és a nedves levegő telítettségi entalpia közötti kapcsolatot, amely a levegő relatív páratartalmától függetlenül helyesnek bizonyul.

Ez a kapcsolat a következő:

$\ theta _ {{h}} = - 0,0023 \ szer h _ {{\ theta, Y}} ^ {2} +0,5955 \ szer h _ {{\ theta, Y}} - 5,9859$

val vel:

\ theta _ {{h}}

ban ben

^ {\ circ} C

h _ {{\ theta, Y}}

ban ben

kJ / kg

Ez az empirikus képlet -15 és 30 ° C közötti nedves hőmérsékletek és 1013,25 hPa légköri nyomás esetén működik . Az összefüggés által generált hiba kevesebb, mint 2,5% ebben a hőmérséklet-tartományban.

Függelékek

Kapcsolódó cikkek

Külső linkek

Daikin pszichrometrikus szoftver - Daikin ingyenes pszichrometrikus diagramja
Pszichrometrikus diagram - Részletes pszichrometrikus diagram entalpia, légtömeg, víztömeg görbékkel.
Amerikai Fűtési, Hűtési és Légkondicionáló Mérnökök Társasága
Universal Industrial Gases, Inc. weboldal - Linkek a fizikai tulajdonságok táblázataihoz, diagramokhoz ...
Corwin számológépei A páratartalom és a harmatpont hőmérsékletének kalkulátora.
Higrometrikus mennyiségek: Specifikus entalpia a Louvain Katolikus Egyetem Építészeti és Éghajlati Energieplus-lesite.be helyén