Файл: Шемаханов, М. М. Основы термодинамики и кондиционирования рудничной атмосферы учебник.pdf

где Pii. вл — давление насыщенного влажного пара при темпера­ туре /м;

р— давление воздуха;

с— постоянная психрометра, зависящая от скорости об­

Ниже приведены значения с в зависимости от скорости обте­ кания воздухом шарика термометра.

Для удобства определения ф по показаниям психрометра со­ ставляют таблицы и номограммы.

Тогда по формуле (116)

рв п = рн вл — с (tc — tK) p = 10,52 — 0,00110 (17 — 12) 760 = 6,34 мм рт. ст.

По той же таблице для пара при tc= l 7 a С находим

рн = 735,6 •0,01974 = 14,53 мм рт. ст.

Следовательно,

Для устранения влияния неопределенной по величине скоро­ сти движения воздуха был предложен психрометр с побудитель­ ным движением воздуха. Шарики термометра помещаются в трубки, через которые с помощью маленького вентилятора проса­ сывается воздух (или газ) с определенной скоростью. Вентиля­ тор приводится в движение заводным механизмом или электриче­ ским двигателем. Для определения относительной влажности

содержанием и обозначается d. Эту величину выражают в кило­ граммах или граммах на 1 кгс сухого газа.

91

Таким образом,

d = , кгс/кгс ( в системе СИ d = --^р- , кг/кг^ ,

где GB.n — вес водяного пара во влажном газе; GB— вес сухого газа во влажном газе.

Пользуясь характеристическим уравнением идеального газа,, получим:

для сухого газа

pBV = GBRBT;

для водяного пара

РВ Т1У = Св.п Rb.hТ ,

где V— объем влажного газа, м3;

Т— температура влажного газа, К.

Из последнего выражения путем деления получаем

откуда

. Рв.и Ъ

Так как для сухого воздуха

Rs — 29,27, кгс-м/(кгс-К),

а для водяного пара

Rb.ti = 47,1, кгс ■м/(кгс •К),

то

d = 0,622 = 0,622 —— — , кгс/кгс сухого воздуха

где р — давление влажного воздуха.

Из формулы (117) видно, что влагосодержание воздуха зависит от парциального давления водяного пара в воздухе и увеличи­ вается с его возрастанием. При полном насыщении воздуха водя­ ным паром его парциальное давление рн и влагосодержание d до­ стигают максимального значения при данной температуре и при этом

С?шах = 622 р Рнра, гс/кгс сухого воздуха.

92

С повышением температуры t воздуха (газа) возрастает рЯг а следовательно, и d.

Влагосодержание является весьма удобным параметром для расчета процесса подогрева и охлаждения, если весовое количест­ во сухого газа не изменяется. Изменение его состояния обуслов­ ливается изменением влагосодержания за счет влаги в процессе

массообмена между влажным телом и газом. Отношение -ф= —-— ^тах

называется степенью насыщения.

Газовая постоянная влажного газа

Газовая постоянная влажного газа может быть определена по характеристическому уравнению, если даны удельный вес у (кгс/м3) влажного газа, температура t (°С или Т° К) и давление р

(кгс/м2) .

Тогда

R =

у Т

Газовую постоянную влажного газа можно определить также, рассматривая влажный газ как смесь сухого газа и водяного пара,

R = grR r + ё в .П ^ в п ’

где gr — весовая часть сухого газа во влажном газе; ё'в.п — весовая часть пара во влажном газе, т. е.

где d выражено в кгс/кгс сухого газа или для воздуха по формуле

93

поэтому

pV = (RB+ dRB.n) т,

откуда объем смеси

Если выразить давление р в мм рт. ст., тогда вместо р следует

подставить - 10 , и формула будет приведена к виду

735,5

P-lQ4(l+d)

( 120)

7 (Яг + <«„.„) 735,5Г

Для влажного воздуха

ДГ = ДВ= 29,27 кгс-м/(кгс-К) и Дв.п= 47,1 кгс-м/(кгс-К),

тогда

р (1 4) кгс/м3. ( 121)

(Л+ 0,622)3,4617’ ’

Энтальпия влажного газа и воздуха

Энтальпия является основным параметром, определяющим со­ стояние влажного газа как теплоносителя в процессе теплообмена.

Энтальпия определяется как сумма энтальпий сухого газа (воздуха) и водяного пара. Отсюда энтальпия влажного газа при температуре t, отнесенная к 1 кгс сухого газа при влагосодержании газа (гс/кгс сухого газа), будет*

духа или газа.

94

Для перегретого и насыщенного пара гв. п может быть с доста­ точной точностью определена из уравнения

iв.п = 595 + 0,47^, ккал/кгс.

При небольших изменениях температур (от 0 до 200° С) те­ плоемкость воздуха может быть принята (при постоянном давле­ нии)

ср — 0,24 ккал/(кгс-°С).

Для смеси газов теплоемкость определяется по составу газов, в смеси.

Теплоемкость влажного газа

Теплоемкость влажного газа относят к 1 кгс сухого газа и определяют по формуле

а так как

св = 0,24 ккал/(кгс-°С);

св = 0,47 ккал/(кгс-°С),

то получим достаточно точную формулу для практических расчетов

с — 0,24 ф 0,00047с/, ккал/'кгс сухого воздуха-°С).

Объем влажного газа равен объему сухого газа, так как объе­ мы составляющих влажного газа равны объему смеси, т. е. объему влажного газа. Удельный объем сухого газа при давлении будет также представлять и удельный объем влажного газа, отне­ сенный к 1 кгс сухого газа,

95