Влажный воздух. Состав и свойства - Бурцев С.И.
ISBN 5-89565-005-8
Скачать (прямая ссылка):
102 Формулы для определения энтальпии влажного ненасыщенного воздуха
№ П.П. Формула для определения энтальпии влажного ненасыщенного воздуха Литературный источ- Используемый метод Средние удельные значения массовой теплоёмкости, кДж/(кг-К) Удельная теплота плавления льда при Диапазон применимости
ник сухого воз-Духа Cpci. льда сРп. ВОДЫ Cp,. водяного пара сРа. / = O0C, кДж/кг
1. VB=1 ,004/+(2500+1 MOd [7] Перегретый водяной пар- 1,004 2,05 4,19 1,86 333,0 Не указан
2. Vb= 1,01'+(2501+1,890^ [4] идеальный газ Перегретый водяной пар-идеальный газ 1,01 - - 1,89 - Не указан
3. Arajs=I,0/+(2500+1,89/У [3] Перегретый водяной пар- 1,00 2,10 4,19 1,89 335,0 Не указан
4. Abm=I,005«+(250(H-l,80rf [21] идеальный газ Перегретый водяной пар-идеальный газ 1,005 - - 1,80 - Не указан
5. Amb=I ,006/+(2500+1,86t)d [1] Перегретый водяной пар-идеальный газ 1,006 2,05 4,19 1,86 333,4 (—50)-50°С
6. Amb=I ,005f+(2490+1,97t)d [19] Эмпирические зависимости 1,005 2,095 4,19 1,97 333,0 Не указан
7. Ащів= 1,0М-(2490+1,97t)d [Ю] Эмпирические зависимости 1,00 — — — Не указан
8. Abjlb=I,0048/+(2491+1,88/y [22] Эмпирические зависимости 1,0048 1,884 (-50)-50°С
9. Abjib=I ,0048/+(2491+1,9680c? [20] Графоаналитический 1,0048 4,1868 1,884 Не указан ************************* 4. Влажный воздух *************************
Все зависимости дают практически одинаковые результаты. Например, при t = 50°С и d. = 0,02 кг/кг формула, приведенная в [4], даёт значение энтальпии влажного воздуха йвлв =102,41 кДж/кг, а по формуле, приведенной в [20], получаем Zzbjib = 101,88 кДж/кг. Расхождение составляет 0,5%.
Во всех приведённых формулах значения средних удельных массовых теплоёмкостей сухого воздуха с„ и водяного пара с„
У с.в У п
неодинаковы, результаты, получаемые при использовании эмпирических зависимостей, разные. Не для всех формул указан диапазон применимости. И хотя это практически не влияет на получаемые результаты и не носит принципиального характера, желательно все-таки иметь формулу с точным указанием диапазона её применимости и соответствующими этому диапазону значениями средних удельных массовых теплоёмкостей.
Если использовать эмпирическую зависимость (3.17) для удельной теплоты парообразования при tH > 0 и соответствующие значения средних удельных теплоёмкостей:
- сухого воздуха
с = 1,006 кДж/(кг • К),
- воды
Cp^ = 4,186кДж/(кгК)
- пара
срп = 1,86 кДжДкг-К), то формула (4.16) примет вид
Лвл.в = Ю06ґ + ^[4,186ґн+2500,64-2,369ґн+1,86 (ґ-ґн)] = = 1,006^ + 42500,64+1,86ґ-0,043ґн).
При использовании эмпирической зависимости (3.14) для удельной теплоты сублимации при Г„ < 0 и значениях
гпл0 =334,11 кДж/кг;
с„ = 1,924 кДж/(кг • К)
У л / \ /
формула (4.17) может быть записана следующим образом:
104 * 4.5. Расчётные формулы для определения энтальпии влажного воздуха *
Лвл.в = 1.006*+ d[l,924fH-334,l 1+2834,75-0,1541*н+1,86 (*-*н)] = = 1,006( + 42500,64+1,86/-0,09*н).
Третье слагаемое в скобках в вышеприведённых формулах практически не влияет на результат вычисления энтальпии влажного воздуха. Так, например, даже при * = 0°С и *н = -50 0C сумма в скобках соответственно составляет 2502,79 кДж/кг и 2505,14 кДж/кг. Расхождение в значениях составляет 0,1%.
Пренебрегая малыми величинами 0,043? н и 0,09tH, формула для определения энтальпии влажного воздуха примет вид
/гвл.в = 1,006*+ ?7(2500,64+ 1,86*).
При допущении, что перегретый водяной пар является идеальным газом, имеем
/гвл.в = W6* + й?(2500,64 +1,86*).
В общем виде формула для влажного ненасыщенного воздуха для диапазона температур (-50) - 50°С может быть представлена так:
Авл.в = Cpeia t+d(rQ + Cpn t). (4.29)
С учётом формулы (4.29) зависимости для определения энтальпии влажного воздуха примут следующий вид:
- для насыщенного влажного воздуха
/Гвл.в = сРсв t + dH(r0 + Cpn г); (4.30)
- для водяного тумана
Ав.т = сры t + rfH(r0 + срв f)+dBCpB t , (4.31)
- для ледяного тумана
к* т = ' + rfH (? + ёРв 0+(сРя * - 'пл0 ); (4.32)
- для смешанного тумана
Лсм.т = сРы t+ </н(г0 + t) + dBCpB t+dn(іCpJ-IJljlo ). (4.33)
Для диапазона температур (- 50) - 50°С следует принимать с= 1,006кДж/(кг К); Cp^ = 1,86 кДжДкг-К);
с рв = 4,186 кДжДкг • К); Cp^ = 1,924 кДж/(кг • К);
г0 = 2500,64кДжДкг К); гпл = 334,11кДж/(кгК).
105 4. Влэжный воздух *************************
4.6. Энтропия влажного воздуха
Влажный ненасыщенный воздух можно рассматривать как идеальную газовую смесь, состоящую из двух компонентов: сухого воздуха и водяного пара. В этом случае для энтропии влажного воздуха справедливо выражение
5м.в(Г, V) = So.в (Г, V) + Sn{T, V),
т. е. энтропия влажного ненасыщенного воздуха равна сумме эн-тропий сухого воздуха и водяного пара, соответствующих температуре и объёму смеси.
Для удельных значений энтропии справедливо соотношение
SBnAT> P) = ёс.в*с.в{Т> Рс.в) + 8п5ЛТ> Pn)> (4-34)
которое соответствует формуле (4.5).
Таким образом, удельная энтропия влажного воздуха, отнесённая к 1 кг сухого воздуха, равна сумме энтропий сухого воздуха и водяного пара при температуре смеси и парциальных давлениях компонентов смеси. Следовательно:
