3.5.1. Кутовий промінь на I-d діаграмі

При доведенні повітря до потрібних кондиції його приходиться нагрівати, охолоджувати, зволожувати або осушувати. При цьому повітря переходить з одного стану в другий . Зміна стану повітря характеризується променем процесу або кутовим променем. Кутовий промінь показує величину зміни кількості теплоти на 1 кг сприйнятої (або відданої) повітрям вологи, а тому його ще називають тепловологісним відношенням.

Кутовий промінь

, або , кДж/кг.вологи (3.18)

де – відповідно параметри початкового і кінцевого станів повітря; – зміни тепловмісту, кДж/кг.с.пов; – зміна вологовмісту, кг/кг.с.пов.

Чим більше теплоти підводиться до повітря, тим більша величина . Проаналізуємо деякі напрямки зміни стану пароповітряної суміші (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Кутовий масштаб на I-d діаграмі

Напрямок АБ відповідає підвищенню відносної вологості завдяки охолодженню при ; при цьому , а числове значення кутового променя (тепловологісного відношення)

.

Йому відповідає промінь процесу, що проходить через нульову точку паралельно до АБ.

Напрямок АВ паралельний до ліній сталого тепловмісту. Він показує, що при зміні стану повітря від т.А до т.В різниця тепловмістів , а вологовміст збільшується на величину .

Числове значення кутового променя

,

тобто кутовий промінь процесу з напрямком, що паралельний до ліній I = const, характеризується тепловологісним відношенням, що рівне нулю. Зменшення явної теплоти в т.В порівняно з т.А компенсується зміною вологовмісту ; при цьому загальний тепловміст в точках А і В залишається однаковим (І_А = І_В). Звідси видно, що кутовий коефіцієнт характеризує тепловий процес при зміні стану пароповітряної суміші.

На діаграмі кутові промені виходять з нульової точки (І = 0 і d = 0). Для зручності користування їх кінцеві відрізки наносять на полях діаграми.

3.5.2. Побудова кутового променя на полях I-d діаграми

Нехай початкові параметри повітря і рівні нулю. Тоді значення кутового променя

.

Присвоївши різні значення , можна провести промені процесів, які виходять з початку координат, тобто із точки з координатами .

Приймемо відношення ; отже відрізок є кутовим променем (див. відрізок 0 - 1 на рис. 3.6).

Рис. 3.6. Побудова кутового променя на I-d діаграмі

Аналогічно, відношення відповідає кДж/кг.с.пов; відношення відповідає кДж/кг.с.пов тощо.

Прямі промені, що виражають зміну стану повітряно-парової суміші (змішки), мають однакові значення кутового коефіцієнта, і паралельні між собою. Це дозволяє побудувати на діаграмі кутовий масштаб, що спрощує практичне нанесення променів ε при побудові на діаграмі термодинамічних процесів обробляння повітря.

В залежності від співвідношення і промінь може мати величину і знак в межах від 0 до ± ∞ (рис. 3.7).

Нехай т.0 характеризує початкові параметри повітря.

Поле діаграми навколо т.0 можна розділити на чотири нерівних сектори (нерівних тому, що діаграма побудована в косокутній системі координат).

Промені, які лежать в секторі мають додатні прирости ентальпій і вологовмісту, а значення в межах , причому напрямок співпадає з напрямком лінії , а з напрямком адіабати .

В секторі ІІ лежать промені зі значеннями - , в секторі ІІІ – , а в секторі ІV зі значеннями .

Тобто промені з додатніми значеннями лежать в секторах І і ІІІ, а з від’ємними значеннями - в секторах ІІ і ІV.

Рис. 3.7. Характерні сектори зміни значень кутових променів і їх границі в I-d діаграмі