Пропонуються розрахункові залежності і методика розрахунку параметрів вологого повітря, в тому числі визначення температури мокрого термометра і точки роси, що дозволяють виконати такі розрахунки з використанням комп'ютерних технологій. Розрахункові формули забезпечують достатню для інженерних розрахунків ступінь точності: при визначенні температури мокрого термометра? 1 = 0,6%, при визначенні температури точки роси? 2 = 0,4%. Методика використовується при розрахунках процесів обробки повітря при проектуванні систем вентиляції і кондиціонування повітря. Бібліогр. 3. Іл. 1.

Анотація наукової статті з будівництва та архітектури, автор наукової роботи - Гаврилкін Володимир Петрович, Куранов Е. А.


The paper offers calculated dependences and design procedure of parameters of humid air, including the measure of the temperature of a wet thermometer and dew-point temperature, allowing to carry out such calculations with the use of computer technologies. Calculated formulas provide such a degree of accuracy that is sufficient for engineering calculations: at measuring the temperature of a wet thermometer? 1 = 0.6%, and at measuring the temperature of dew-point? 2 = 0.4%. The technique is used at calculations of processes of air treatment at designing systems of ventilation and air conditioning.


Область наук:

  • Будівництво та архітектура

  • Рік видавництва: 2007


    Журнал: Вісник Астраханського державного технічного університету


    Наукова стаття на тему 'Аналітичне визначення параметрів вологого повітря'

    Текст наукової роботи на тему «Аналітичне визначення параметрів вологого повітря»

    ?УДК 658.264 (075.32)

    В. П. Гаврилкін, Е. А. Куранов Астраханський державний технічний університет

    АНАЛІТИЧНА ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ВОЛОГОГО ПОВІТРЯ

    Вступ

    При розрахунках процесів тепловологісної обробки повітря в апаратах систем кондиціонування повітря для отримання енергоекономічного рішення доводиться виконувати різноманітні обчислення. Використання відомих розрахункових залежностей дозволяє виконати такі розрахунки, однак температура мокрого термометра і точки роси визначається чисельними способами з використанням макросів.

    У статті пропонуються залежності для простого і точного розрахунку цих температур.

    У розрахунках систем оборотного водопостачання та теплотехнічних розрахунках тепломасообмінних апаратів систем кондиціонування повітря виникає проблема визначення температури мокрого термометра til як параметра, що характеризує ефективність роботи апарату. При проектуванні огороджувальних конструкцій холодильних камер, виборі елементів теплового захисту існуючих житлових, адміністративних, громадських і виробничих будівель, а також при виборі конструкцій світлових отворів будівель необхідне знання температури точки роси tv.

    Існуючі методики визначення зводяться до використання діаграм вологого повітря або таблиць термодинамічних властивостей вологого повітря.

    В тому і в іншому випадках ускладнюється і затягується процедура розрахунку процесів тепломасообміну.

    Використання комп'ютерних технологій розрахунку різних систем і процесів дозволяє досить швидко вирішити різноманітні завдання, проте визначення температури мокрого термометра і точки роси здійснюється через макроси, т. Е. Вбудовані програми, що дозволяють здійснити вибірку необхідної інформації з таблиць з використанням процедури інтерполяції.

    Для знаходження основних параметрів стану повітря використовуються наступні формули:

    I = ССВ • t + (R + сп • t) • d / 1000, [1] (1)

    P = e ((1500,3 + 23,5 | t) / (234 +1)) [2] (2)

    d = 622 • Рп / (Рб - Рп), [1] (3)

    j = Рп / Рн, [1] (4)

    де I - ентальпія вологого повітря, кДж / кг; ССВ - питома теплоємність сухого повітря, кДж / (кг-° С); ССВ = 1,006 [3]; t - температура вологого повітря ° С; R - теплота пароутворення (для води при t = 0 ° С дорівнює R = 2 501, кДж / кг [3], при інших температурах розраховується:

    R = -2,362 • t + 2501; сп - питома теплоємність сухого пара, кДж / (кг-0С), сп = 1,86 [1]; d - вологовміст повітря, кг / кг; Рн - парціальний тиск насиченої водяної пари, Па; Рп - парціальний тиск водяної пари, Па; Рб - барометричний тиск повітря, Па; Рб = 101 325 Па; ф - відносна вологість повітря,%.

    При визначенні графічним способом на i - d-діаграмі значень температури мокрого термометра (t, ^) і точки роси (^) видно наступні залежності: tм = fI) і ^ = f (d).

    За довідковими даними [3] були побудовані графіки tм = fl) і tT>= F (d) в програмах Microsoft Exel та CurveExpert 1.3.

    На підставі аналізу цих графіків було отримано формули для розрахунку ^ = fI) і tj, = fd):

    (-6,14 + 0,651 • I)

    = ----------------------- гг- (5)

    (1 + 0,0097 1 -3,12 10 I)

    з похибкою від табличних значень [3]: Д1 = 0,6%;

    (-200,802 + 117,843 • й ')

    'Р = -------------- 0,404 ------ (6)

    (4,433 + й)

    з похибкою від табличних значень [3]: Д2 = 0,4%.

    Найчастіше на практиці параметри вологого повітря задаються температурою і відносною вологістю, температурою і ентальпії, температурою і влагосодержанием.

    Далі розглядаються 3 варіанти розрахунку параметрів повітря.

    1. Послідовність визначення при заданих значеннях температури ^ і ентальпії I всіх інших параметрів представлена ​​в табл. 1.

    Таблиця 1

    Параметр Позначення Одиниця виміру Рішення

    Барометричний тиск Рб Па 101 325

    Температура и ° С і

    Ентальпія I кДж / (кг • К) I

    Вологос одержание й кг / кг 1000 • (I - 1,005 • і) / (2500 + 1,87 • і)

    Парціальний тиск Рп Па Рб • й / (622 + й)

    Тиск насичення Рн Па За формулою (2)

    Відносна вологість ф% За формулою (4)

    Температура точки роси ір ° С За формулою (6)

    Температура мокрого термометра ім ° С За формулою (5)

    2. Послідовність визначення при заданих значеннях температури ^ і ентальпії й усіх інших параметрів представлена ​​в табл. 2.

    Таблиця 2

    Параметр Позначення Одиниця виміру Рішення

    Барометричний тиск Рб Па 101 325

    Температура и ° С і

    Вологос одержание й кг / кг й

    Ентальпія I кДж / (кг • К) За формулою (1)

    Парціальний тиск Рп Па Рб • й / (622 + й)

    Тиск насичення Рн Па За формулою (2)

    Відносна вологість ф% Рп / Рн

    Температура точки роси ір ° С За формулою (6)

    Температура мокрого термометра ім ° С За формулою (5)

    3. Послідовність визначення при заданих значеннях температури ^ і ентальпії ф всіх інших параметрів представлена ​​в табл. 3.

    Для підтвердження достовірності пропонованої методики розрахунку і розрахункових формул проведено контрольний розрахунок для діапазону температур від 0 до 30 ° С в пакеті Microsoft Exel, результати якого представлені на малюнку і в табл. 4.

    Е2 Microsoft Excel • Розрахунок параметров.xls

    ЛП Файл Ораека Вид Всгаека Формат Сервіс Дані Qkmo ^ правка

    iLa Ч1 ' «а -I% <?|| Г.

    D Н di ^ & ча; <?«->- 14, s. я J> p. * 1 na [^] iss%

    В12 - Г ~

    А в

    1 рБ 101325

    2 t 1

    3 d = 622 * B6 / (B1-B6)

    4 J = 1,006 * B2 + ((- 2,362 * B2 + 2501) + 1,86 * B2) * B3 / 100C

    5 фі 1

    6 рпарц = B7 * B5

    7 Рнас = 2,718282A ((1500,3 + 23,5 * B2) / (234 + B2))

    8 tM = (- 6.14 + 0,651 * B4) / (1 + 0,0097 * B4-3,12 * 0,000001 *

    9 tp = (- 200,802+ 117,843 * B3A0,404) / (4,433 + B3A0,404

    Робоче вікно пакета Microsoft Exel з формулами для проведення контрольного розрахунку параметрів вологого повітря

    висновок

    В результаті проведеної роботи запропоновані розрахункові залежності для проведення аналітичних розрахунків параметрів вологого повітря і процесів обробки вологого повітря в апаратах кліматичних систем.

    Розрахункові формули забезпечують достатню для інженерних розрахунків ступінь точності і можуть бути застосовані при проектуванні систем вентиляції і кондиціонування повітря.

    СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

    1. Нестеренко А. В. Основи термодинамічних розрахунків вентиляції і кондиціонування повітря. -М .: Вища. шк., 1971. - 459 с.

    2. Програма «i-d діаграма стану вологого повітря». CIC Jan Hrebec / www.aircon.ru.

    3. Холодильна техніка. Кондиціонування повітря. Властивості речовин: Справ. / Под ред. С. Н. Богданова. - 4-е изд., Перераб. і доп. - СПб .: СПбГАХПТ, 1999..

    отримано 20.12.2006

    ANALYTICAL DEFINITION OF PARAMETERS OF HUMID AIR

    V. P. Gavrilkin, E. A. Kuranov

    The paper offers calculated dependences and design procedure of parameters of humid air, including the measure of the temperature of a wet thermometer and dew-point temperature, allowing to carry out such calculations with the use of computer technologies. Calculated formulas provide such a degree of accuracy that is sufficient for engineering calculations: at measuring the temperature of a wet thermometer Д1 = 0.6%, and at measuring the temperature of dew-point Д2 = 0.4%. The technique is used at calculations of processes of air treatment at designing systems of ventilation and air conditioning.


    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити