20 Влажный воздух

20.11 Смешиваются два потока влажного воздуха. Параметры первого такие же, как и для точки 3 (задача 1), расход потока m₁. Параметры второго – температура t₄ и относительная влажность φ₄ — приведены в табл.2.1, расход m₂. Расходы потоков приведены в табл.2.2.

Таблица 2.1 – Исходные данные

Последняя цифра шифра	2
Температура t₄, ºС	73
Относительная влажность φ₄, %	27

Таблица 2.2 – Исходные данные

Предпоследняя цифра шифра	1
Расход первого потока m₁, кг/c	4,1
Расход второгопотока m₂, кг/c	1,2

Определить для точки 5, характеризующей состояние воздуха после процесса смешения:

1) параметры по h-d — диаграмме;

2) парциальное давление сухого воздуха р_св;

3) объемные r_i и массовые g_i доли сухого воздуха и водяного пара;

4) молекулярную массу μ и газовую постоянную R смеси;

5) плотность влажного воздуха ρ;

6) выполнить проверку значений относительной влажности, влагосодержания и энтальпии по формулам для расчета этих величин. Барометрическое давление принять равным 105 Па.

В графической части привести условное изображение процесса смешения в h-d — диаграмме. Показать в p-υ — диаграмме парциальные давления компонентов влажного воздуха для ненасыщенного и насыщенного воздуха.

h-d — диаграмма влажного воздуха прилагается к задаче

20.12 Определить абсолютную влажность воздуха, если парциальное давление пара в нем р=0,03 МПа, а температура воздуха t=80 ºС. Показание барометра В=99325 Па (745 мм рт. ст.).

Ответ: ρп=0,185 кг/м³.

Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике

20.13 При определении состояния влажного воздуха с помощью психрометра зафиксировано, что сухой термометр показывает t_c, а влажный t_м. Найти влагосодержание d, относительную влажность, энтальпию, а также температуру точки росы для этого воздуха.

Таблица 2 – Исходные данные

Вариант	t_c, ºС	t_м, ºС
6	22	20

h-d — диаграмма влажного воздуха прилагается к задаче

20.14 Для осушивания воздуха его продувают через слой вещества, поглощающего влагу (алюмогель, силикагель). Начальное состояние воздуха задано параметрами t₁, d₁. Определить температуру воздуха на выходе из подсушивающего устройства, если воздух при этом имеет влагосодержание d₂. Теплообмен с окружающей средой отсутствует.

Таблица 3 – Исходные данные

Вариант	t₁, ºС	d₁, г/кг	d₂, г/кг
6	25	12	6

h-d — диаграмма влажного воздуха прилагается к задаче

20.15 В сушилку помещен материал, от которого нужно отнять G килограммов воды. Температура наружного воздуха t₁ при относительной влажности φ₁. Определить параметры воздуха после подогрева, количество воздуха, который необходимо пропустить через сушилку, расход тепла на подогрев воздуха, удельный расход тепла на испарение влаги и удельный расход воздуха. Построить (без масштаба) на I,d — диаграмме процессы подогрева и сушки. Данные, необходимые для решения задачи, взять из табл.7.

Таблица 7

Вариант 79
G, кг	t₁, ºС	φ₁, %	t₃, ºС	φ₃, %
1700	4	47	33	90

20.16 (Вариант 21) В калорифере влажный воздух с параметрами t₁ и φ₁ подогревается до температуры t₂. Из калорифера воздух поступает в адиабатную сушилку, откуда выходит при температуре t₃.

Определить с помощью di-диаграммы характеристики влажного воздуха: относительную влажность φ, энтальпию i, влагосодержание d, парциальное давление р_п, температуру мокрого термометра t_м на выходе и входе в калорифер и сушилку, вычислить изменение влагосодержания, расход воздуха и теплоты на 1 кг испаренной влаги.

Изобразить процесс нагрева воздуха и сушки материала на id-диаграмме, отметить состояние воздуха в характерных точках процесса.

Таблица 6

t₁, ºС	φ₁, %	t₂, ºС	t₃, ºС
35	40	145	40

20.17 (Вариант 3) Определение параметров состояния влажного воздуха

Для сушки используют воздух с температурой t₁ и относительной влажностью φ₁ (или с заданным влагосодержанием d₁). В калорифере его подогревают до температуры t₂ и направляют в сушилку, откуда он выходит с температурой t₃. Определить конечное влагосодержание d₃, расход воздуха M и теплоты Q на 1 кг испаренной влаги. Задачу решить при помощи id — диаграммы и привести схему решения.

Данные, необходимые для расчета в зависимости от номера варианта, приведены в прилагаемой таблице.

Требуется:

1) рассчитать основные параметры влажного воздуха (t, d, i, р_п) для основных точек процессов и свести их в единую таблицу 1.

2) определить расход воздуха М и теплоты Q на 1 кг испаренной влаги и свести полученные данные в таблицу 2.

3) привести схему решения в id — диаграмме.

Таблица 0 – Исходные данные

Параметры в основных точках
t₁, ºС	d₁, г/кг	t₂, ºС	t₃, ºС
15	4	90	35

h-d — диаграмма влажного воздуха прилагается к задаче

20.18 Определение параметров влажного воздуха

Влажный воздух с температурой t₀ и влагосодержанием d₀ охлаждается до температуры t₁ при постоянном влагосодержании и при постоянной температуре увеличивает влагосодержание до d₂. Затем он направляется в калорифер, где его температура возрастает до t₃ и попадает в сушильную камеру, после выхода из которой его относительная влажность становится равной φ₄. Определить недостающие параметры (φ, d, h, t), а также температуру точки росы и парциальное давление водяного пара во влажном воздухе в точках 1, 2, 3, 4. Результаты представить в таблицу 3. Дать краткие пояснения по определению положения точек 0, 1, 2, 3, 4 на диаграмме «h-d»

Таблица — Исходные данные

Вариант	t₀, ºС	d₂, г.в.в/кгс.в	d₀, г.в.в/кгс.в	t₁, ºС	t₃, ºС
12	120	8	10	60	70

h-d — диаграмма влажного воздуха с рассчитанными процессами прилагается к задаче

Варианты задачи: 34, 43, 52, 53, 64, 65.

Методические указания.pdf

ВУЗ: УГНТУ

Все задачи из: Термодинамика УГНТУ

20.19 Обработка воздуха в приточной камере осуществляется с частичной рециркуляцией. в камере процесс смешения воздуха может осуществляться 2-мя способами.

1-ый способ: наружный воздух смешивается с внутренним воздухом, забираемым из помещения подогревается в калорифере и подается в помещение с температурой t_пр, ºС.

2-ой способ: если точка смеси лежит в области ниже φ=100%, тогда наружный воздух предварительно подогревается в калорифере 1-ой ступени до температуры t_пр, ºС, смешивается с внутренним воздухом, догревается в калорифере 2-ой ступени и подается в помещение с температурой t_пр, ºС.

Исходные данные (таблица 1) и другие данные:

— массовый расход наружного воздуха G_н, кг/c; его температура t_н, ºС и влагосодержание d_н=0,1 г/кг;

— массовый расход внутреннего воздуха G_в, кг/c; его температура t_в, ºС и относительная влажность φ_в, %.

Определить (с использованием h-d — диаграммы)

1 Точку внутреннего воздуха и все ее параметры: t_в, ºС; φ_в, %; d_в, г/кг; h_в, кДж/кг; t_р, ºС; р_п, Па; t_м, ºС.

2 Точку наружного воздуха и ее удельную энтальпию h_н, кДж/кг;

3 Точку смеси и все параметры смеси: t_см, ºС; φ_см, %; d_см, г/кг; h_см, кДж/кг; t_р, ºС; р_п, Па; t_м, ºС.

4 Точки приточного воздуха и ее параметры: t_пр, ºС; φ_пр, %; d_пр, г/кг; h_пр, кДж/кг; t_р, ºС; р_п, Па; t_м, ºС.

5 Количество теплоты на подогрев воздуха, Вт:

в прямоточной приточной камере Q_прям;

при смешении воздуха:

— при 1-м способе смешения: Q_см от t_см до t_пр;

— при 2-м способе смешения:

— в 1-й ступени подогрева Q₁ от t₁ до t′₁;

— 2-й ступени подогрева Q₂ от t_см до t_пр; ∑Q=Q₁+Q_п.

6 Определить экономию расхода теплоты за счет применения смешения воздуха, %.

7 Минимальную температуру внутренней поверхности наружного ограждения для внутреннего воздуха (t₂) с целью не допущения образования на ней конденсата.

8 Ответить на контрольные вопросы:

— что такое влажный воздух?

— характеристики влажности воздуха?

— что можно определить по h-d — диаграмме?

— что такое температура точки росы?

— что такое температура мокрого термометра?

Таблица 1 – Исходные данные