13.2. Диаграмма состояния влажного атмосферного воздуха

Характеристики влажного воздуха можно с точностью, достаточной для инженерных расчетов, определять по диаграмме Id, предложенной в 1918 г. Л.К. Рамзиным, рис. 39.

Диаграмма построена для давления П=745 мм.рт.ст., которое можно считать среднегодовым для центральных районов России. Угол между координатными осями равен 135⁰. Для удобства расчетов на диаграмме нанесена вспомогательная ось d, проведенная под углом 90⁰. На диаграмме построены:

- линии постоянного влагосодержания (d=const), представляющие собой вертикальные прямые, параллельные оси ординат;

- линии постоянной энтальпии (I=const) – прямые, параллельные оси абсцисс (т.е. идущие под углом 135⁰);

- линии постоянных температур или изотермы (t=const),–прямые, идущие с некоторым наклоном;

- линия парциальных давлений водяного пара Р_п во влажном воздухе;

- линии постоянной относительной влажности - расходящийся пучок кривых.

При t =99,1⁰С – температуре кипения воды кривые имеют перелом и идут почти вертикально. Это объясняется тем, что при парциальное давление насыщенных паров водяного пара, находящегося в воздухе, будет рано общему давлению, т.е. Р_н=П, и согласно уравнению

Это означает, что при влагосодержание воздуха при данной относительной влажности остается постоянным.

Рисунок 39 – Id–диаграмма влажного атмосферного воздуха.

Контрольные вопросы

1. Что входит в состав влажного воздуха?

2. Что называется абсолютной и относительной влажностью воздуха?

3. Что означает влагосодержание воздуха и как оно вычисляется?

4. Что называется температурой точки росы и температурой мокрого термометра?

5. Для чего служит прибор психрометр и что он позволяет вычислять?

6. Что означает энтальпия влажного воздуха и как она определяется аналитически?

Задача

Вычислить влагосодержание d, энтальпию I влажного воздуха, а также удельный объем воздушно-паровой смеси при температуре , относительной влажности и общем давлении П=0,0981 МПа (1кгс/см²).

Решение:

При t = 30⁰С давление насыщенного водяного пара Р_н = 0,0433 кг/см² (табл. свойства насыщенного водяного пара в зависимости от температуры).

Влагосодержание воздуха находится по формуле

Энтальпия влажного воздуха определяется по формуле

Удельный объем воздушно-паровой смеси

где R_в = 287 – удельная газовая постоянная для воздуха

откуда

Тема 14. Компрессоры

Компрессор – машина, предназначенная для сжатия (до давления не ниже ) и перемещения газов. Компрессоры широко применяются в технике, являясь одним из основных агрегатов в газотурбинных, а также в некоторых поршневых двигателях.

14.1. Классификация компрессорных машин

По принципу создания повышенного давления различают:

- объемные компрессорные машины (поршневые, ротационные, пластинчатые, водокольцевые и др.);

- лопастные (центробежные, осевые).

Несмотря на различие принципов сжатия газа и их конструктивные отличия, термодинамические принципы их действия аналогичны.

Основной характеристикой таких устройств является степень сжатия , т.е. отношение давления в линии нагнетания к давлению на линии всасывания ,

В зависимости от степени сжатия компрессорные машины делят на четыре основные группы:

1. компрессор, ;

2. газодувка, ;

3. вентилятор, ;

4. вакуум-насос, , степень сжатия обычно превышает .

Компрессорные машины, как правило, более узко специализированы, чем насосы. Сжатие различных газов требует применения различных конструкционных материалов и смазочных масел, поэтому различают:

1. воздушные (пневматические);

2. углекислотные;

3. аммиачные;

4. водородные;

5. хлорные;

6. гелиевые и др.