20 Влажный воздух
20.21 Психрометр, установленный в сушильной камере, показывает температуру tc=30 ºC и t′м=20 ºС. Скорость движения воздуха ω=0,5 м/c.
Определить состояние воздуха, если его барометрическое давление В=99325 Па (745 мм рт. ст.).
Ответ: φ=40%, d=11,5 г/кг.
h-d — диаграмма влажного воздуха прилагается к задаче
Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
20.22 «Расчет термодинамических процессов во влажном воздухе»
Воздух имеет температуру t1 и относительную влажность φ1. Перед тем как быть использованным для вентиляции помещения, воздух нагревается в калорифере, а затем увлажняется путем впрыскивания в него распыленной воды. В результате нагревания и увлажнения достигается температура t3 и относительная влажность φ3. Данные для решения задачи выбрать из таблицы 2.1.
Таблица 2.1 — Варианты заданий к контрольной работе №2
| Номер варианта | Температура t1, ºС | Относит. влажность φ1, % |
Температура t3, ºС | Относит. влажность φ3, % |
| 1 | 12 | 65 | 22 | 90 |
Требуется:
— определить с помощью h-d — диаграммы влажного воздуха, приведенной в приложении B, положение точки 2;
— найти параметры влажного воздуха в точках 1, 2, 3, температуру t, температуру мокрого термометра tм(ºС), температуру точки росы tтр(ºС), относительную влажность φ(%), влагосодержание d(г/кг с.в.), энтальпию h(кДж/кг с.в.), парциальное давление водяных паров (кПа);
— количество теплоты q=h2-h1(кДж/кг с.в.), подведенной в калорифере, и количество впрыснутой в воздух влаги Δd=d3-d2(г/кг с.в.).
Параметры представить в таблице 2.2 и изобразить процесс 1-2-3 в — диаграмме (условно), рисунок 2.4.
h-d — диаграмма влажного воздуха с рассчитанными процессами прилагается к задаче
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24.
ВУЗ: ТИУ
20.23 В цилиндры двигателя внутреннего сгорания всасывается 200 кг атмосферного воздуха в час при давлении В=745 мм рт. ст., температуре t и относительной влажности φ. Какое количество воды всасывается двигателем в час.
Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы
| Предпоследняя цифра шифра | t2, ºС | φ, % |
| 1 | 12 | 90 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: МИИТ
Все задачи из: Термодинамика и теплопередача МИИТ 2013
20.24 (Вариант 01) Для сушки используется воздух при температуре t1 и относительной влажности φ. Воздух подогревается до t2 и затем подается в сушилку, откуда выходит с температурой t3.
Определить конечное влагосодержание воздуха, расход воздуха и теплоты в сушилке на 1 кг испаренной влаги. Данные для расчета взять из таблицы 3.
Таблица 3 – Исходные данные
| t1, ºС | φ, % | t2, ºС | t3, ºС |
| 25 | 45 | 150 | 35 |
h-d — диаграмма влажного воздуха прилагается к задаче
20.25 Для влажного воздуха при температуре t = 40ºС и относительной влажности φ = 40% определить влагосодержание, энтальпию, температуру точки росы, а также парциальные давления пара и сухого воздуха, если барометрическое давление В = 0,1 МПа. Задачу решить при помощи Id – диаграммы и привести схему решения.
hd — диаграмма влажного воздуха с рассчитанным процессом прилагается к задаче
20.26 При сушке пожарных рукавов в сушильной установке используется атмосферный воздух. В калорифере воздух подогревается до t2 и направляется в сушильную камеру, откуда он выходит с температурой t3.
Определить: энтальпию (h), влагосодержание (d), относительную влажность (φ), температуру точки росы (tр), температуру мокрого термометра (tм) и парциальное давление пара (рп) в конце процессов нагрева и сушки.
Определить расход воздуха и теплоты для испарения 100 кг влаги, если известны температура поступающего воздуха t = 20ºС и его относительная влажность φ.
Изобразить процессы нагрева и сушки в h-d диаграмме влажного воздуха.
Данные для решения приведены в таблице 5.
Таб. №5 Исходные данные
| φ, % | t2, ºС | t3, ºС |
| 70 | 100 | 35 |
hd — диаграмма влажного воздуха с рассчитанными процессами прилагается к задаче
20.27 Определить тепловую мощность системы отопления птичника на 5 тыс. трехмесячных кур мясной породы средней живой массы 2,5 кг. Теплопотери через ограждения составляют 25,2 кВт; подача воздуха на вентиляцию V=720 м³/ч. Параметры наружного воздуха: tн=-15 ºС, φ=85%. Параметры внутреннего воздуха: tвн=18 ºС, φ=75%. Плотность воздуха принять при +5 ºС.
20.28 Влажный воздух на входе в сушильную установку имеет параметры φ1=50% и t1=15 ºC. Объемный расход влажного воздуха на входе V1=50 м³/c. Определить количество воды, испаряемой этим воздухом в секунду из высушиваемого материала, если изменение влагосодержания в камере Δd=20 г на 1 кг сухого воздуха. Задачу решить с использованием Hd — диаграммы. Принять давление В=0,1 МПа.
H-d — диаграмма влажного воздуха прилагается к задаче
20.29 Основные термодинамические процессы влажного воздуха
Условия задания.
На рис. 1 представлена схема (а) и термодинамические характеристики (б) сушильной установки, элементами которой являются вентилятор 1, калорифер 2 и сушильная камера 3.
Атмосферный воздух с начальной температурой t1 и относительной влажностью φ1 вентилятором подается в калорифер, где подогревается до температуры t2. Из калорифера подогретый воздух поступает в конвективную сушильную камеру, откуда выходит с температурой t3.
В сушильной камере горячий воздух испаряет влагу из высушиваемого материала с производительностью Gн, а сам адиабатно увлажняется до влажности φ3.
Процесс сушки может быть осуществлен по одной из двух схем (рис. 2).
По схеме I (см рис. 2) воздух нагревается только один раз в калорифере и однократно проходит через сушильную камеру.
По схеме II часть воздуха (g1) после выхода из сушильной камеры с параметрами t3 и φ3 возвращается (рециркулируется) в калорифер, где смешивается со свежим воздухом в пропорции g1:g2, подогревается в калорифере и попадает в сушильную камеру.
Здесь g1 — массовая доля свежего воздуха; g2 — массовая доля рециркуляционного воздуха.
Требуется:
а) определить:
— конечное влагосодержание воздуха φ3, а для сушки по схеме II также состояние воздуха t∗3 и φ∗3 после рециркуляции и смешения в калорифере;
— температуру адиабатного насыщения (температуру мокрого термометра) tм;
— количество испаренной влаги на 1 кг сухого воздуха, dсв;
— количество испаренной влаги из всего воздуха Gн, dΣ;
— теоретический расход сухого воздуха для испарения 1 кг влаги, Gсв;
— расход теплоты на 1 кг испаренной влаги в сушилке, Q;
— общий расход теплоты в сушилке, QΣ;
б) все процессы в сушильной камере и калорифере представить графически в Id — диаграмме.
Варианты задания выбрать из табл. 4.
Таблица 4
| Вариант 02 | ||||||
| Схема сушки | t1, ºС | φ1, % | t2, ºС | Gн, кг/ч | t3, ºС | Пропорциональное соотношение g1:g2 |
| I | 35 | 0,60 | 95 | 200 | 40 | 1:1 |
I-d — диаграмма влажного воздуха прилагается к задаче
20.30 Воздух с параметрами t1, ºC и φ1, %, используемый для сушки, сначала подогревается в калорифере до t2, ºC, а затем направляется в сушильную камеру, откуда отработавший сушильный агент выходит при t3, ºC. Определить конечные параметры воздуха: влагосодержание, относительную влажность, абсолютную влажность, парциальное давление водяного пара, температуру мокрого термометра, температуру точки росы, а также расход воздуха и тепла на 1 кг испаренной влаги. Показать найденные параметры отработавшего сушильного агента и в целом процессе сушки в H-d — диаграмме.
Таблица 5
| Вариант | t1, ºC | φ1, % | t2, ºC | t3, ºC |
| 4 | 25 | 50 | 140 | 30 |
Н-d — диаграмма влажного воздуха прилагается к задаче
