3. Диаграмма влажного воздуха ( I-d ).

Для расчётов пользуются диаграммами влажного воздуха, называемыми, в зависимости от обозначений и единиц измерения, диаграммой i-d, или i-x, или H-x, или H-d. Эта диаграмма была предложена немецким теплотехником Молье и усовершенствована в 1918 г. русским учёным Л.К. Рамзиным.

В зависимости от назначения, диаграмма i-d строится для различных пределов температур и в различных масштабах энтальпий и влагосодержаний. Например, для расчёта отопления и вентиляции используют диаграммы с пределами температур от минус 30 до +60 °C. Для расчёта сушилок используют диаграммы с температурами от 200 до 1300 °C и интервалами влагосодержаний от 80 до 700 г/кг.

Обычно диаграмма строится для давления 99,3 кПа (745 мм. рт. ст), что соответствует средн. годовому значению барометрического давления в центральных районах бывш. СССР. Она связывает пять параметров:

i или Н — энтальпию; d или х — влагосодержание; t — температуру, ºС; φ — относительную влажность,%; Рп — парциальное давление пара.

Зная два из этих параметров, можно определить остальные.

С троится диаграмма в расчете на 1 кг сухого воздуха. По оси абсцисс откладыва-ется влагосодержание d (или х), а по оси ординат – удельная энтальпия i (или Н). Для удобства представления система координат принята косоугольная : линии влагосодержания 2 (d = const.) проведены вертикально, а линии энтальпии 1 (i = const.) строятся под углом 135º. Линии 3 – изотермы (t = const.), проходят с небольшим углом наклона, который незначительно увеличивается по мере роста температуры. Т.о. точке А на диаграмме соответствуют параметры влажного воздуха : i_А, d_А, t_А.

Кроме указанных прямых, на диаграм-ме строится кривая 4 парциального давле-ния пара Р_П и семейство кривых (5,6 и др.) относительной влажности. Кривая 5 соот-ветствует максимальной влажности  = 100%, т.е. когда воздух насыщен паром до предела. Т.о. точке В на диаграмме соот-ветствуют параметры влажного воздуха : относительная влажность  = 70%, влаго-содержание d_В и парц. давление пара Р_ПВ.

С помощью диаграммы можно определить темп-ру точки росы воздуха t_Р. Если воздух охлаждать при d = const. (линия В-у), то темп-ра, определяемая изотермой t_у, при которой воздух становится насыщенным (точка у на кривой 5), будет t_Р = t_у. Дальнейшее охлаждение сопровождается выпадением влаги. Точка у называется точкой росы для воздуха, состояние которого характеризуется точкой В.

Чтобы найти температуру мокрого термометра t_М для воздуха состояния точки В, надо из этой точки провести линию В-х при i = const до пересечения с кривой 5 в точке х. Темп-ра, определяемая изотермой t_Х, и есть t_М = t_Х.

Области диаграммы соответствуют следующим состояниям влажного воздуха: 1) ненасыщенный воздух над кривой 5; 2) насыщенный воздух на этой кривой и 3) перенасыщенный воздух, содержащий капельки жидкой влаги или льда под кривой 5.

На некоторых диаграммах при t  100 °C линии отн. влажности  = const. идут вертикально вверх. Это объясняется тем, что диаграмма построена для постоянного давления и для насыщенного воздуха при t  100 °C Р_НАС = const., кроме того, при постоянном влагосодержании (d = const.) парциальное давле-

ние пара не зависит от темп-ры (Р_П = const.). Т.о. при

t  100 °C

 = Р_П / Р_НАС = const. если d = const. В реальности относи-тельная влажность в небольшой степени зависит от темп-ры и поэтому указанные линии не прохдят строго вертикально, а имеют незначитель-ный наклон.

На рис. дана реа-льная диаграмма i-d .