.1.1. Khảo sát ảnh h−ởng của hệ thống cấp n−ớc bổ xung.
Khi hệ thống hoạt động, không khí ch−a bão hòa ở đầu vào buồng thử đ−ợc gọi là trạng thái 1, đ−ợc thổi đi qua buồng cách nhiệt tiếp xúc với các hạt n−ớc do cơ cấu tán s−ơng phun ra. Nếu gọi 2 là trạng thái không khí ở đầu ra của buồng thì có thể khảo sát l−ợng nhiệt do n−ớc cung cấp vào để tạo ẩm nh− sau:
Nhiệt độ t2 của không khí ở đầu ra sẽ nhỏ hơn nhiệt độ t1 của không khí ở đầu vào. Nh− vậy trong quá trình này, l−ợng sụt giảm thành phần nhiệt hiện của không khí đã đ−ợc dùng để làm cho n−ớc bay hơi vào không khí. Cuối cùng chính l−ợng hơi n−ớc bay vào không khí đã mang trả lại không khí l−ợng nhiệt hiện đã mất bằng sự gia tăng nhiệt ẩn.
Độ chứa hơi của không khí đầu ra lớn hơn độ chứa hơi của không khí đầu vào.
Giả sử gọi:
d2: Độ chứa hơi n−ớc trong không khí khô đầu ra d1: Độ chứa hơi n−ớc trong không khí khô đầu vào I1: Entapi của không khí đầu vào
I2: Entapi của không khí đầu ra
Độ chênh lệch về khối l−ợng ∆d = d2-d1 chính là l−ợng n−ớc từ cơ cấu phun s−ơng bay hơi vào không khí. Nếu quá trình đ−ợc thực hiện liên tục thì phải bổ xung l−ợng n−ớc vào hệ thống, l−u l−ợng n−ớc bổ sung chính bằng l−ợng n−ớc bị bay hơi.
Nếu không tính đến l−ợng nhiệt do n−ớc bổ xung mang vào thì có thể coi entapi của không khí ở đầu ra và đầu vào đều nh− nhau. Nếu gọi I là entapi của
không khí thì trong tr−ờng hợp này rõ ràng I2 > I1 và độ chênh lệch ∆I = I2-I1 đây chính là l−ợng nhiệt do n−ớc bổ xung mang vào phòng thử.
Gọi Iw là entapi của n−ớc bổ xung vào hệ thống, ph−ơng trình cân bằng nhiệt nh−
sau:
I1 + (d2-d1)Iw = I2
Nh− vậy, khi quá trình bão hoà đoạn nhiệt, ở đầu ra và đầu vào không khí có cùng nhiệt độ nhiệt kế −ớt nh−ng entapi của không khí bão hoà I2 lớn hơn entapi của không khí bão hoà I1 một l−ợng bằng (d2-d1)Iw.
.1.2. Khảo sát ảnh h−ởng của Entanpi (enthalpy) của không khí ẩm
Xem xét công thức sau:
I = iK + d.ih (1)
Để tiện lợi thông th−ờng tính toán entanpi của không khí ẩm theo 1 kg không khí khô
Nếu quy −ớc chọn điểm gốc tại t = 00C và p = 101,325 kPa, lúc đó có thể viết
Ik= 1,006. t
Ih = 2500,77 + 1,84.t
Trong đó:
Ik: Entanpi của không khí khô có trong không khí ẩm đang khảo sát kJ/kg không khí khô.
d- Độ chứa hơi, kg hơi n−ớc/kg không khí khô.
Ih: Entapi của hơi n−ớc ở trạng thái quá nhiệt (hay bão hoà khô) có trong không khí ẩm đang khảo sát, kJ/kg hơi n−ớc.
t- Nhiệt độ của không khí ẩm, 0C
Nh− vậy từ công thức (1), entapi của không khí ẩm đ−ợc tính bằng công thức sau:
I = 1.006.t + d(2500.77 + 1.84 .t) (2)
Trong đó:
I – entapi của không khí ẩm, kJ/kg không khí khô d- độ chứa hơi, kg hơi n−ớc không khí khô.
.1.3. Khảo sát nhiệt ẩn và nhiệt hiện:
ắ Quá trình hoá hơi và ng−ng tụ:
Hoá hơi là quá trình chuyển từ pha lỏng sang pha hơi và quá trình ng−ợc lại, tức là chuyển từ pha hơi sang pha lỏng gọi là quá trình ng−ng tụ. Trong quá trình hoá hơi số phân tử từ pha lỏng sang pha hơi lớn hơn số phân từ pha hơi về pha lỏng và ng−ợc lại trong quá trình ng−ng tụ số phân tử từ pha hơi về pha lỏng lớn hơn số phân từ từ lỏng sang hơi.
Tuỳ theo điều kiện tiến hành khác nhau, quá trình hoá hơi đ−ợc chia thành quá trình sôi và quá trình bay hơi. Quá trình bay hơi chỉ tiến hành trên mặt thoáng phân cách pha lỏng và pha hơi, còn quá trình sôi tiến hành cả trong khối thể lỏng.
Khi hoá hơi môi chất nhận nhiệt, khi ng−ng tụ môi chất thải nhiệt, hai nhiệt l−ợng đó có trị số bằng nhau, gọi là nhiệt ẩn hoá hơi hoặc nhiệt ẩn ng−ng tụ, nó phụ thuộc vào bản chất và áp suất của môi chất.
ắ Quá trình thăng hoa và ng−ng kết
Thăng hoa là quá trình chuyển từ pha rắn sang pha hơi và quá trình ng−ợc lại chuyển từ pha hơi sang pha rắn gọi là quá trình ng−ng kết. Khi thăng hoa môi chất nhận nhiệt, khi ng−ng kết môi chất nhả nhiệt, hai l−ợng nhiệt đó có trị số bằng nhau, gọi là nhiệt ẩn thăng hoa hoặc nhiệt ẩn ng−ng kết, nó phụ thuộc vào bản chất và áp suất của môi chất.
Từ công thức (2) tính entanpi của không khí ẩm, có thể viết lại nh− sau:
I = (1.006+ 1.84. d).t + 2.500,77.d (3)
Trong công thức (3) thành phần thứ nhất của vế phải đ−ợc gọi là nhiệt hiện, còn thành phần thứ hai đ−ợc gọi là nhiệt ẩn. Ta thấy về mặt thực tế, giá trị của 1,84.d chỉ chiếm khoảng trên d−ới 3% so với tổng (1.006+ 1.84.d). Chính vì vậy có thể xem một cách gần đúng, tổng số (1.006+ 1.84.d) = CP = const, thông th−ờng có thể cho CP vào khoảng 1,024 kJ/kg.độ
Nh− vậy, thành phần nhiệt hiện đã nói ở trên có thể đ−ợc hiểu là nhiệt l−ợng để làm cho 1 kg không khí biến đổi nhiệt độ từ 00C đến giá trị t.
Nếu khảo sát không khí ẩm ở 2 trạng thái bất kỳ khác nhau mà ta ký hiệu là 1 và 2. Lúc đó ta có:
Trong đó:
∆I – L−ợng biến đổi entanpi của không khí ẩm
∆Ih – L−ợng biến đổi nhiệt hiện của không khí ẩm
∆Iâ - L−ợng biến đổi nhiệt ẩn của không khí ẩm
Rõ ràng, l−ợng biến đổi nhiệt hiện của không khí ẩm hầu nh− chỉ phụ thuộc vào độ chênh lệch nhiệt độ nhiệt kế khô giữa 2 trạng thái 1 và 2. Trong khi đó, l−ợng biến đổi nhiệt ẩn có liên quan đến sự thay đổi độ chứa hơi d của không khí ẩm.
Nếu d1 = d2 lúc đó l−ợng biến đổi nhiệt ẩn bằng không, và do đó l−ợng biến đổi nhiệt hiện chính bằng độ chênh lệch entapi giữa trạng thái 1 và trạng thái 2. Nh− vậy chỉ có những quá trình nào làm cho độ chứa hơi của không khí ẩm bị thay đổi thì mới có sự xuất hiện l−ợng biến đổi nhiệt ẩn.
.2. Các quy định về tự kiểm tra khi làm thử nghiệm