6.12. Ответы

1. t₀ = 155 ⁰С, p₀ = 1,104 бар, v₀ =1,111 м³/кг. 2. h₀ = 2822 кДж/кг,

p₀ = 12,5 бар. 5.  = 91,95 кг/м³, s = 0,272 кДж/(кг^.К).

6. t =t₁ - t₂ = 52 ⁰С.

7. Влажный воздух

Влажный воздух – это смесь сухого воздуха и водяного пара.

Давление влажного воздуха равно сумме парциальных давлений сухого воздуха (p_с.в.) и водяного пара (p_п)

.

(7.1)

Поскольку p_п << p_св, то сухой воздух, водяной пар, а также их смесь (влажный воздух) можно считать идеальными газами.

Пар, содержащийся во влажном воздухе с температурой T, может быть перегретым (точка B, рис. 7.1). В этом случае p_п < p_s при данной T.

В лажный воздух, содержащий перегретый пар, называется ненасыщенным (p_п < p_s).

Если p_п = p_s при данной температуре воздуха (точка A, рис. 7.1), то пар является сухим насыщенным. Влажный воздух, содержащий сухой насыщенный пар, называется насыщенным (p_п = p_s).

Ненасыщенный влажный воздух можно перевести в состояние насыщения двумя способами:

1. Увеличивая давление p_п до p_s при данной температуре влажного воздуха T (процесс B - A, рис. 7.1), например, увеличивая количество пара в воздухе за счет испарения воды.

2. Снижая температуру влажного воздуха при p_п = const (процесс В - Г ).

Температура, при которой давление пара (p_п) становится равным давлению насыщения (p_s), называется температурой точки росы (T_p), и она измеряется гигрометром.

Если охлаждать насыщенный влажный воздух (процесс А - Г), то из него будет выпадать влага, т.к. уменьшается давление насыщения (p_sГ < p_sA).

7.1. Характеристики влажного воздуха

Абсолютная влажность – это масса пара, содержащегося в 1 м³ влажного воздуха (_п, кг/м³). Для ненасыщенного влажного воздуха

_п = 1/v_п,

где v_п, м³/кг – удельный объем перегретого пара.

Для насыщенного влажного воздуха

,

(7.2)

где , м³/кг – удельный объем сухого насыщенного пара.

Кроме того, абсолютную влажность можно рассчитать по уравнению состояния идеального газа

,	(7.3)
,	(7.4)

где кг/кмоль.

Относительной влажностью называется отношение абсолютной влажности воздуха (_п) к максимально возможной при данной температуре абсолютной влажности воздуха ( ):

.

(7.5)

Для насыщенного влажного воздуха: _п = ,  =1 ( = 100%).

Для сухого воздуха _п = 0,  = 0.

Для ненасыщенного влажного воздуха 0 <  < 100%.

П одстановка (7.3) и (7.4) в (7.5) дает

.

(7.6)

Относительная влажность измеряется психрометром (прибором, состоящим из двух термометров - “сухого” и “мокрого”, рис.7.2).Она является функцией следующих параметров:  = f(t_c, (t_c- t_м)) и определяется по психрометрическим таблицам или графикам.

Влагосодержание – это отношение массы пара, содержащегося во влажном воздухе, к массе сухого воздуха:

.

(7.7)

Подстановка (7.3) и аналогичной формулы, записанной для _св с учетом (7.1) в (7.7) при условии, что

,

дает

(7.8)

или

.

(7.9)

Для насыщенного влажного воздуха  = 1, поэтому формула (7.9) принимает вид

.

(7.10)