Présentation PowerPoint Tóm tắt kỳ trước Người soạn TS Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM 8/2008 p 1p 1 TUẦN 10 Chương 6 KHÔNG KHÍ ẨM TUẦN 11 Chương 5 Một số quá trình đặc biệt của khí và hơi 6 3 PP đo độ ẩm t[.]
8/2008 Người soạn: TS Hà anh Tùng ĐHBK HCM Tóm tắt kỳ trước TUẦN 10 TUẦN 11 Chương 5: Một số q trình đặc biệt khí Chương 6: KHƠNG KHÍ ẨM KK khơ 6.1 Khái niệm 6.2 Các thông số đặc trưng KK ẩm 6.3 PP đo độ ẩm tương đối KK ẩm KK ẩm Đồ thị t-d 6.4 Đồ thị KK ẩm Đồ thị I-d p.1 ρh ϕ d I 8/2008 Người soạn: TS Hà anh Tùng ĐHBK HCM 6.1 Khái niệm KK khô KK ẩm - KK khô : hỗn hợp gồm O2 + N2 KK ẩm = KK khô + nước KK khơ xem khí lý tưởng điều kiện bình thường T = Ta = Th KK ẩm (T, G, p) KK T G p a a a khô Th Gh ph - Tùy theo giá trị (Th, ph) nước KK ẩm Theo tính chất hỗn hợp khí: G = Ga + Gh V = Va = Vh p = pa + ph Thường phân áp suất ph nước không khí ẩm nhỏ (15-20 mmHg) Hơi nước KK ẩm trạng thái p.2 Hơi bão hòa ẩm Hơi nhiệt 8/2008 Người soạn: TS Hà anh Tùng ĐHBK HCM Ví dụ 1: xác định trạng thái nước KK ẩm a) Không khí có nhiệt độ T = 25oC, phân áp suất nước KK ph = 20 mmHg ? T Đáp án: HƠI QUÁ NHIỆT x= st b) Khơng khí có nhiệt độ T = 25oC, phân áp suất nước KK ph = 35 mmHg s Đáp án: HƠI BÃO HÒA ẨM x= co n x=0 điều kiện sau p.3 8/2008 Người soạn: TS Hà anh Tùng ĐHBK HCM Phân loại KK ẩm: KK ẩm có trạng thái T TA x= pB= phbh D a) KK ẩm chưa bão hòa p A= p h B A x= Cịn nhận tiếp nước b) KK ẩm bão hòa s Đồ thị T-s nước KK ẩm c) KK ẩm q bão hịa có chứa nước trạng thái BÃO HÒA ẨM (Điểm D) tồn chứa nước trạng thái HƠI QUÁ NHIỆT (Điểm A) : ph < phbh ớc n i +h + nước tồn có chứa nước trạng thái BÃO HỊA KHƠ (Điểm B): pB = phbh Trạng thái không bền vững trở KK ẩm bão hòa + lượng nước ngưng tụ p.4 8/2008 Người soạn: TS Hà anh Tùng ĐHBK HCM T pB= phbh x= B TA Tđs A pA= ph KK ẩm chưa bão hòa (A) chuyển sang trạng thái KK ẩm bão hịa cách sau: x= C s * Cách 1: KK ẩm chưa bão hòa (trạng thái A) trạng thái thường gặp thực tế - Giữ nhiệt độ KK không thay đổi (T= const) Đường AB tăng lượng nước bay vào KK tăng phân áp suất nước đến đạt trạng thái bão hòa B * Cách 2: - Giữ phân áp suất nước KK không thay đổi (ph= const) giảm nhiệt độ khơng khí xuống đạt trạng Đường AC thái bão hòa C (TC = Tđs: nhiệt độ đọng sương) p.5 8/2008 Người soạn: TS Hà anh Tùng ĐHBK HCM Ví dụ 2: nhiệt độ đọng sương T p = const x= TA Tđs A x= C s Trạng thái KK trước (A) sau (C) làm lạnh p.6 8/2008 Người soạn: TS Hà anh Tùng ĐHBK HCM 6.2 Các thông số đặc trưng KK ẩm Độ ẩm tuyệt đối ρh = Gh V (kg / m ) pt (1) Gh : khối lượng nước chứa khối KK ẩm V : Thể tích khối KK ẩm Chú ý: a) độ ẩm tuyệt đối khơng quan trọng độ ẩm tương đối b) Vì phân áp suất nước KK ẩm nhỏ xem nước KK ẩm khí lý tưởng p hV = Gh RhT hay p h = ρ h Rh T Ví dụ 3: tính khối lượng nước chứa 1m3 KK ẩm biết KK ẩm có nhiệt độ 25oC phân áp suất nước ph = 15 mmHg 15 * 10 ph 750 p h = ρ h Rh T ⇒ ρ h = = = 0.015 kg = 15 g RhT 8314 * ( 25 + 273) 18 p.7 8/2008 Người soạn: TS Hà anh Tùng ĐHBK HCM Độ ẩm tương đối Gh ϕ= G hbh Chú ý: Ví dụ: = Khối lượng nước chứa khối KK (%) Khối lượng nước TỐI ĐA chứa khối KK trạng thái bão hòa Độ ẩm tương đối nhỏ KK có khả nhận thêm nước bốc vào bảng độ ẩm tương đối HCM Tháng 10 11 12 ϕ ( %) 74 71 71 74 81 84 84 85 86 85 82 78 (%) pt (2) * Cơng thức tính ϕ ph ϕ= p hbh G p V / Rh T ϕ= h = h Ghbh p hbhV / RhT p.8 8/2008 Người soạn: TS Hà anh Tùng ĐHBK HCM * Ý nghĩa công thức T ϕ= x= phbh ph B ph p hbh Muốn xác định phbh nhiệt độ T A TA x= Từ nhiệt độ T (oC) tra bảng “Nước nước bão hòa” theo nhiệt độ Áp suất phbh s Ví dụ 4: KK ẩm áp suất p = 1bar, nhiệt độ 25oC có phân áp suất nước ph = 15 mmHg Hỏi độ ẩm tương đối KK ? T = 25 C o tra bảng “Nước nước bão hòa” theo nhiệt độ p.9 phbh = 0.03166 (bar) = 23.7 mmHg 15 ϕ= = 0.63 = 63 % 23.7 8/2008 Người soạn: TS Hà anh Tùng ĐHBK HCM Độ chứa Gh d= Ga = Khối lượng nước khối KK ẩm Khối lượng khơng khí khơ khối KK ẩm ( kg/kga ) pV Gh = h Rh T Ta có: pV Ga = a Ra T với p = pa + ph ph d = 0.622 p − ph ph d= pa 8314 Ra p h 29 = Rh p a 8314 18 ϕ p hbh hay d = 0.622 p − ϕ p hbh (kg/kga) pt (3) Ví dụ 5: KK ẩm áp suất p = 1bar, nhiệt độ 25oC có độ ẩm tương đối ϕ = 0.6 Hỏi độ chứa d KK ẩm ? T = 25oC phbh = 0.03166 (bar) d = 0.622 p.10 0.6 * 0.03166 = 0.012 kg / kg a − 0.6 * 0.03166 8/2008 Người soạn: TS Hà anh Tùng ĐHBK HCM Entanpi KK ẩm: kỹ thuật thường tính Entanpi kg KK khô d kg nước chứa (1+d) kg KK ẩm I = ia + ( d * ih ) ia (kJ/kga): entanpi KK khơ có KK ẩm ih (kJ/kgh): entanpi nước có KK ẩm Nếu qui ước chọn điểm gốc t = 0oC p = 101.325 kPa thì: ia = 1.006 t ih = 2500.77 + 1.84 t với t (oC) : nhiệt độ KK ẩm I = 1.006 t + ( 2500.77 + 1.84t ) d I ≈ t + ( 2500 + 2t ) d (kJ/kga) pt (4) Ví dụ 6: KK ẩm áp suất p = 1bar, nhiệt độ 25oC có độ ẩm tương đối ϕ = 0.6 Xác định Entanpi I KK ẩm ? Từ Ví dụ I = 25 + ( 2500 + * 25) 0.012 = 55.6 d = 0.012 kg/kga p.11 (kJ/kga) 8/2008 Người soạn: TS Hà anh Tùng ĐHBK HCM 6.3 Nhiệt độ nhiệt kế ướt phương pháp đo độ ẩm tương đối KK * Để xác định độ chứa d độ ẩm tương đối ϕ KK ẩm phải dùng phương pháp đo gián tiếp : Phương pháp NHIỆT KẾ ƯỚT Nhiệt độ nhiệt kế KHÔ tk (oC) Dòng KK ẩm Nhiệt độ nhiệt kế ƯỚT tư (oC) Bấc nhúng nước - Nhiệt độ dòng KK ẩm đo tk - tư nhiệt độ bấc nhúng nước, tư phụ thuộc vào tốc độ bay nước vào KK ẩm quanh bấc p.12 ϕ = f ( t k − tu ) 8/2008 Người soạn: TS Hà anh Tùng ĐHBK HCM Độ chứa d dịng KK ẩm tính công thức: d= c pa ( t u − t k ) + d u r ih − inu kg/kga với: cpa : nhiệt dung riêng đẳng áp không khí khơ d p ϕ = 0.622 + d p hbh (t k ) c pa ≈ kJ / kgK tư, tk : nhiệt độ nhiệt kế ướt nhiệt kế khô (oC) r : tra từ bảng nước bão hòa ứng với tư ih : entanpi nước KK ẩm ứng với nhiệt độ tk i h = 2500.77 + 1.84 t k inu = 4.18 t u (kJ / kg ) inư : entanpi nước bấc ứng với nhiệt độ tư dư : độ chứa KK ẩm bão hòa bề mặt d u = 0.622 p bấc ứng với nhiệt độ tư −1 p hbh (t u ) Ví dụ 7: tham khảo Ví dụ 7.1 sách “Nhiệt động lực học kỹ thuật” p.13 8/2008 Người soạn: TS Hà anh Tùng ĐHBK HCM Tóm tắt cơng thức quan trọng KK ẩm - Độ ẩm tương đối ϕ= Gh p = h Ghbh p hbh Muốn xác định phbh nhiệt độ T (%) Từ nhiệt độ T (oC) tra bảng “Nước Áp suất phbh nước bão hòa” theo nhiệt độ - Độ chứa ph d = 0.622 p − ph ý: ϕ p hbh hay d = 0.622 p − ϕ p hbh (kg/kga) p = pa + ph - Entanpi KK ẩm I ≈ t + ( 2500 + 2t ) d (kJ/kga) p.14 với t (oC) : nhiệt độ KK ẩm 8/2008 Người soạn: TS Hà anh Tùng ĐHBK HCM 6.4 Đồ thị KK ẩm Để giải tốn KK ẩm, ngồi cơng thức tính tốn, cịn giải phương pháp dùng đồ thị Thường sử dụng loại đồ thị sau: Đồ thị I-d Đồ thị t-d Nguyên tắc sử dụng: Nhiệt độ t (oC) Phân áp suất nước ph Từ thông số biết KK ẩm số Xác định VỊ TRÍ KK ẩm đồ thị Các thơng số cịn lại p.15 Độ chứa d (g/kga) Độ ẩm tương đối ϕ (%) Entanpi KK ẩm I (kJ/kga) 8/2008 Đồ thị I-d KK ẩm - Ví dụ 8: KK ẩm 25oC có ϕ = 60% % ϕ = 20 ? t ns ϕ = 60% 00% = ϕ 0% ϕ = 25oC t= ϕ = 100% t ph1 p.16 d=? - Tìm nhiệt độ đọng sương tđs nhiệt độ nhiệt kế ướt tư ns tđs 0% o t = 25 C co d1 Độ chứa d (g/kg KK khô) ϕ= I= ph (mmHg) co t = const I= % ϕ= I= Entanpi I (kcal/kg KK khô) Người soạn: TS Hà anh Tùng ĐHBK HCM tư 0% ϕ=6 o t = 25 C ϕ = 100% 8/2008 Người soạn: TS Hà anh Tùng ĐHBK HCM Đồ thị t-d KK ẩm pi n ta n E ϕ = I ) a g /k I J = (k co ns t ϕ = % d = const 00 % tk = 25oC tư Nhiệt độ t (oC) tđs p.17 Độ chứa d (g/kga) 8/2008 Người soạn: TS Hà anh Tùng ĐHBK HCM BÀI TẬP Bài tập 1: Xác định: Phòng 5m x 5m x 3m - Độ chứa d (g/kga) T = 25 oC - Entanpi p = 100 kPa - Khối lượng nước phòng ϕ = 75 % I (kJ/kga) - Tính lại d I cách dùng đồ thị I-d Bài tập 2: 10 m3 khơng khí ẩm áp suất p1 = bar, nhiệt độ t1 = 20oC, nhiệt độ đọng sương tđs = 10oC Xác định độ ẩm tương đối ϕ , độ chứa d, entanpi I khối lượng không khí ẩm G p.18