(495) 984-74-92
(495) 226-51-87
info@xiron.ru
Главная
Техническая информация
Кондиционирование
Понятие процесса изменения состояния влажного воздуха


Понятие процесса изменения состояния влажного воздуха

Под воздействием различных факторов влажный воздух может изменять свои параметры. Если воздух, заключенный в некотором объеме, находится в контакте с горячими поверхностями, он нагревается, то есть повышается его температура. При этом нагреву подвергаются непосредственно те слои, которые граничат с горячими поверхностями. Изза нагрева изменяется плотность воздуха, и это приводит к возникновению конвективных течений, то есть происходит процесс турбулентного обмена. За счет наличия турбулентного перемешивания воспринятая пограничными слоями воздуха теплота в процессе вихреобразования постепенно передается более удаленным слоям, в результате чего весь объем воздуха повышает свою температуру.

Из рассмотренного примера ясно, что слои, наиболее близкие к горячим поверхностям, будут иметь температуру более высокую, чем удаленные. Иначе говоря, температура по объему не одинакова, и иногда различается весьма значительно. Поэтому температура, как и любой другой параметр воздуха, в каждой точке будет иметь свое индивидуальное, локальное значение. Однако характер распределения локальных температур по объему помещения предсказать крайне трудно, поэтому в большинстве ситуаций приходится говорить о неком среднем значении того или иного параметра воздуха. Среднее значение выводится из предположения, что воспринятое тепло окажется равномерно распределено по объему воздуха, и тогда температура воздуха в каждой точке пространства будет одинакова. При этом говорят, что воздух, ранее имевший исходную температуру, нагрелся до некой более высокой температуры.

Очевидно, что нагрев воздуха до некой температуры происходит не мгновенно: воздух постепенно изменяет свои параметры, переходя из существующего состояния в новое, бесконечно близкое к нему. В итоге он переходит из начального состояния в конечное. Этот переход называется процессом изменения состояния влажного воздуха (или, короче, просто процессом). Точный путь этого перехода почти никогда не известен: мы не можем знать в деталях, через какие отдельные промежуточные состояния идет процесс. Из начального состояния в конечное можно прийти бесконечным количеством способов, и достоверно известны лишь сами начальное и конечное состояния. Но в большинстве ситуаций промежуточные состояния не имеют принципиального значения, так как энергетические затраты на осуществление процесса определяются только начальными и конечными значениями параметров воздуха. Лишь в отдельных случаях имеет смысл уточнять, как именно (по какому пути) происходил процесс перехода.

Учитывая, что на Id диаграмме состояние влажного воздуха отображается точкой, процесс изменения состояния отображается некой линией, соединяющей точки начального и конечного состояний.

Пусть воздух имеет некое начальное состояние, отображаемое на Id диаграмме точкой А (рисунок 3.1). Конечное состояние некого процесса пусть отображается точкой Б. Процесс АБ, в котором происходит такое изменение состояния, изображен на рисунке жирной стрелкой. Такой процесс может быть осуществлен в неком тепло массообменном аппарате, в котором воздух одновременно нагревается и увлажняется (например, в градирне при орошении воздуха горячей водой, в рекуператоре с влагопроницаемыми пластинами, или в регенераторе с гигроскопичной насадкой).

Обычно процесс изменения состояния изображают прямой линией, соединяющей точки начального и конечного состояний. Именно так и изображен жирной стрелкой процесс АБ. Однако, переход из точки А в точку Б мог идти и по другому пути: по некоторому криволинейному пути. соединяющему точки А и Б. На рисунке изображено всего две таких линии, однако их можно нарисовать бесчисленное множество.

Более того, мы условно можем считать, что процесс изменения состояния состоял из двух отдельных процессов: в одном воздух воспринимал только явное тепло и нагревался без изменения влагосодержания до температуры точки С (процесс АС), а во втором воспринимал только влагу и увлажнялся без изменения температуры (процесс СБ, увлажнение воздуха паром). Причем порядок осуществления процессов не имеет значения: можно вначале увлажнить воздух (процесс АД), а затем нагреть его (процесс ДБ).

Есть и другой вариант осуществления процесса: вначале нагреть воздух без изменения влагосодержания до точки Е (процесс АЕ), а затем увлажнить его с одновременным охлаждением (процесс ЕБ, изоэнтальпийное охлаждение в оросительной камере или другом массообменном аппарате).

Для всех четырех рассмотренных вариантов количество теплоты, которое надо сообщить воздуху, чтобы перевести его из состояния А в состояние Б, одинаково и определяется исключительно энтальпией воздуха в точках А и Б.

 

"Добавить комментарий"

<< Угловой коэффициент луча процесса   Строительно-монтажные требования >>

 

Menu