Опис та визначення фізичних властивостей вологого газу, Холод-проект - Проектування Холодильних
Проектування, підбір, постачання, монтаж холодильного та кондиціювання обладнання
Головне меню
Фізичні властивості вологого газу
Термодинамічні властивості сухого газу та пари різні, тому властивості вологого газу залежать від його кількісного складу.
Вологий газ можна розглядати як суміш ідеальних газів, кожен компонент якої займає весь об'єм V суміші, має температуру суміші T і знаходиться під своїм парціальним тиском pi. Відповідно до закону Дальтона тиск суміші (вологого газу) дорівнює сумі парціальних тисків pс і pп сухого газу і водяної пари:
Рівняння стану для сухого газу, водяної пари та вологого газу як ідеальних газів можуть бути записані у вигляді:
Тут Gс, Gп і G – кількість (за масою в кілограмах) сухого газу, водяної пари та вологого газу, що знаходяться в об'ємі V, G = Gс + Gп; γс і γп – щільність відповідно сухого газу та водяної пари, кг/м 3 при парціальних тисках і температурі T, К; γ – щільність вологого газу при його тиску p та температурі T, кг/м 3 ; Rс, Rп та R – газова постійна відповідно сухого газу, водяної пари та вологого газу, Дж/(кг·К).
Для (1 + d) кг вологого газу, тобто для суміші, що містить 1 кг сухого газу, рівняння стану має вигляд:
де Vсм - об'єм (1 + d) кг вологого газу, м 3; Rсм - Постійна газова суміші, що містить 1 кг сухого газу, Rсм = (1 + d) · R.
Відповідно до законів для суміші газів:
(7)
(9)
Для сухого повітря Rс = 287 Дж/(кгК), для водяної пари Rп = 461 Дж/(кгК). Тому для вологого повітря:
(10)
(11)
Для вологого повітря залежність парціального тиску водяної пари від вмісту вологи така:
(10а)
Для вологих топковихгазів (молекулярна маса яких становить приблизно 31 проти 29 для вологого повітря), що застосовуються в суднових системах осушених інертних газів на танкерах,
(10б)
(10в)
Абсолютною вологістю γп газу називається кількість водяної пари в кілограмах, що міститься в 1 м 3 вологого газу. Вона чисельно дорівнює щільності γп пари при даній температурі t газу та парціальному тиску pп водяної пари в ньому.
(12)
(13)
Відносною вологістю газу φ називають відношення абсолютної вологості γп газу при його даній температурі t до абсолютної вологості γ”п насиченого газу при тій же температурі або, з урахуванням рівняння (3), відношення парціального тиску pп водяної пари, що містяться у газі, до парціального тиску p”п пар у насиченому газі при тій же температурі:
(14)
де vп і v”п – питомий обсяг перегрітої та насиченої водяної пари.
Розмір φ може змінюватися від нуля (сухий газ) до одиниці (насичений газ). З урахуванням того, що pп = φp”п, з рівнянь (9), (11) та (14) отримаємо:
(15)
(16)
Ступінь насичення газу ψ дорівнює відношенню вологовмісту d ненасиченого газу до вологовмісту d” насиченого газу при тій же температурі:
(17)
Враховуючи рівняння (9) та (12), отримуємо:
(18)
а використовуючи вираз (10а), знаходимо співвідношення між φ і ψ для вологого газу:
(19)
Оскільки d завжди менше d”, то і ψ 3 вологого газу являє собою суму щільностей сухої частини газу і водяної пари:
Вологе повітря при рівних температурі і тиску завжди легше сухого, так як молекулярна маса пари менша за молекулярну масу повітря (а значить, і γп 3 ).
Температура точки росиtpoc газу- така температура, при якій з охолоджуваного, при незмінному вмісті вологи d, газу починає випадати волога у вигляді крапель (ненасичений газ при охолодженні стає насиченим, а потім туманом - у вигляді суміші насиченого газу з дрібнокрапельною вологою).
Температура по вологому (мокрому) термометруtм газу залежить від його температури та вмісту вологи. Це температура шару адіабатично насиченого газу біля поверхні води, що встановлюється внаслідок тепло- та вологообміну між газом та водою. Її визначають за допомогою термометра з резервуаром, обгорнутим мокрим чохлом батистовим, нижній кінець якого опущений у ванну з водою.
Для кількісної оцінки теплових процесів при обробці вологого газу користуються поняттям його ентальпії або тепломістку I. Крім того, для розрахунків можна застосовувати й інші параметри - внутрішню енергію U та ентропію S.
ЕнтальпіяI, кДж/кг, вологого газу – кількість теплової енергії, що міститься в ньому, віднесеної до 1 кг сухого газу або до (1 + d) кг вологого газу. За нульову точку – початок відліку ентальпій – приймається ентальпія сухого (d = 0) газу з температурою 0 °C. Отже, ентальпія вологого газу може мати як позитивне, і негативне значення.
У самому загальному випадку, коли вологий газ знаходиться в стані змішаного туману і в ньому одночасно містяться сухий газ (1 кг), насичені водяні пари в кількості d«кг, зважені крапельна волога (dвод, кг) та кристали льоду (dл, кг) , ентальпія, внутрішня енергія та ентропія визначаються виразами:
Ентальпія води iвод = зведення t = 4,19 t, де склепіння = 4,19 кДж / (кг К) - теплоємність води, а ентальпія льоду iл = - (335 - 2,1 t), де 335 кДж /кг – теплота плавлення льоду, сл = 2,1 кДж/(кг·К) – йоготеплоємність.
Стан змішаного туману для вологого газу може бути відносно стійким лише при температурі близько 0 °C. При t> 0 °C у газі буде зважена краплинна волога, а при t
Якісні статті у вас дуже здивувало що не копіпаст, значить дійсно професіонал своєї справи. І я далекий від холодильників та промислового обладнання навіть уперше дізнався, що газ у них теж може бути вологим і в залежності від відсотка вологості матиме зовсім різні властивості
дякую на доброму слові, намагаємося! так, вологість значно впливає на властивості повітря. наприклад, охолодження вологого тропічного повітря (з урахуванням коефіцієнта вологовипаду рівного 4 як приклад) на кожні 10 градусів відповідає зниження температури на 40 градусів для сухого повітря. це при тому самому значенні підведеного холоду. і так трапляється