9. Приближенный аналитический метод расчёта изменения тепловлажностного состояния воздуха.

Для аналитического решения задач тепло- и влагопереноса требуются простые зависимости, описывающие состояние влаж­ного воздуха. Влажный воздух можно рассматри­вать как смесь идеальных газов, состоящую из сухого воздуха и перегретого (ненасыщенный воздух) или насыщенного (насыщен­ный воздух) пара. Энтальпия влажного воздуха определяется в соответствии с массовой концентрацией пара в воздухе (влагосодержанием d_B): I_в=c_в t_в+d_в(r+c_пt_в)

где г — теплота конденсации водяного пара.

В ограниченном для СКВ диапазоне параметров в качестве основных уравнений при приближенных аналитических расчетах могут быть использованы следующие формулы для энтальпии воздуха и ее приращения:I_в=1,024t_B + 2,53d_B;

Изовлажностный процесс нагрева или охлаждения воздуха, протекающий по линии d= const, может быть рассчитан по приб­лиженной формуле Δt/ΔI=0,98

где Δt — изменение температуры воздуха, соответствующее изменению его энтальпии на ΔI.

Процесс изоэнтальпийного увлажнения, протекающий по ли­нии /=const, рассчитывается по уравнению Δt/Δd=2.45 где Δt — изменение температуры воздуха, соответствующее изменению влагосо- держания на Δd.

Изотермический процесс, протекающий по линиям t=const, выражается зависимостью: ΔI/Δd=2.53 где ΔI— изменение энтальпии, соответствующее изменению влагосодержания на Ad.

При расчете параметров воздуха около поверхности, на кото­рой выпадает конденсат, или при непосредственном контакте воз­духа с водой над поверхностью формируется пограничный слой, заполненный насыщенным воздухом. При расчете в таких случаях необходимо знать параметры воздуха на линии ф =const вблизи ф = 100%. Для этого нужно описать приближенным уравнением кривую ф = const. Удобно и можно достаточно точно эту кривую в рабочем для кондиционирования воздуха диапазоне значении заменить ломаной линией, состоящей из нескольких отрезков прямых, уравнения этих прямых имеют вид: I_ф=А+Вt_{ф ,} I_ф=С + Dd_ф

Где A.B.C.D- к-ты (табл). При расч. увлажнения, осушки и охлаждения нужно уметь определять параметры воздуха после его контакта с водой или температуру воды, которая обеспечит заданное направление луча процесса изменения состояния воздуха. Конечные параметры воздуха обычно условно определяют точкой пересечений луча процесса изменения состояния воздуха с линией ф=90-95 а температуру воды –точкой пересечений этого луча с линией ф=100 Параметры точек пересечения ф=const можно рассчитать по приближен. аналитич. формулам.

(Iф-I₁)/(d_ф-d₁)=ε_{1 …} Iф=С+Dd_ф

Формула для определения энтальпии воздуха в точке пересечения луча процесса с линией ф=const: .Зная энтальпию можем определить остальные параметры точки пересечения, при этом следует учесть поправочный к-т (к примеру I_рб1=к_рб I –определение энтальпии зависит от относительного значения Р_б1/Р_б.

При исп. приближенного аналитического метода для расчёта тепломассообмена удобным оказывается исп. условного показателя –удельной теплоемкости насыщенного воздуха с_н на линии насыщения ф=100 Величина с_н показывает ,как изменяется энтальпия насыщ воздуха с изменением его температуры, если воздух при этом остается насыщенным. Удельную теплоемкость можно определить по формуле:

c_н=с_в+r(dd_ф=100/dt_ф=100), где d-частные производные … Производная d_ф=100 по t_ф=100 может быть получена по формуле:d_ф=(А-С)/D+B*t_ф/D

Для расчета по приближенному аналитическому методу любых процессов изменения телловлажностного состояния воздуха и их произвольных сочетаний достаточно приведенных формул. По­грешность расчетов по ним (при температурах воздуха от —40 до 40°C и влажностях от 1 до 25 г/кг) не выходит за пределы3%. Результаты численных расчетов по формулам оказываются более точными, чем полученные графическим построением на I — d-ди­аграмме.