Présentation PowerPoint

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[.]

Tóm tắt kỳ trước

p.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 tương đối của KK ẩm

 6.2 Các thông số đặc trưng của KK ẩm

I d

h

ϕ

ρ

 6.1 Khái niệm cơ bản KK khô

KK ẩm

 6.4 Đồ thị KK ẩm Đồ thị t-d

Đồ thị I-d

6.1 Khái niệm cơ bản

KK ẩm = KK khô + hơi nước

- KK khô : hỗn hợp gồm O2 + N2 KK khô được xem như khí lý tưởng ở

điều kiện bình thường

Theo tính chất hỗn hợp khí:

h

p

h

a T T

h

G

KK

khô

KK ẩm (T, G, p)

T a G a p a

T h G h p h Thường phân áp suất p h của hơi nước trong

không khí ẩm rất nhỏ (15-20 mmHg)

- Tùy theo giá trị

(T h , p h) của hơi nước

trong KK ẩm

Hơi bão hòa ẩm

Hơi quá nhiệt

Hơi nước trong KK

ẩm sẽ ở trạng thái

 KK khô và KK ẩm

V = V a = V h

 Ví dụ 1 : xác định trạng thái của hơi nước trong KK ẩm ở các điều kiện sau

T

s

x = 1

x =

co

nst

a) Không khí có nhiệt độ T = 25 o C, phân áp suất của hơi nước trong KK

là p h = 20 mmHg

b) Không khí có nhiệt độ T = 25 o C, phân áp suất của hơi nước trong KK

là p h = 35 mmHg Đáp án: HƠI QUÁ NHIỆT

Đáp án: HƠI BÃO HÒA ẨM

?

 Phân loại KK ẩm: KK ẩm có thể có 1 trong 3 trạng thái T

s

x = 1

x =

0

pB= phbh

TA

pA= ph

a) KK ẩm chưa bão hòa

A

tồn tại khi chứa hơi nước ở trạng thái HƠI QUÁ NHIỆT (Điểm A) : ph < phbh

Còn có thể nhận tiếp được hơi nước

b) KK ẩm bão hòa

tồn tại khi có chứa hơi nước ở trạng thái BÃO HÒA KHÔ (Điểm B): pB = phbh

Đồ thị T-s của hơi nước trong KK ẩm

c) KK ẩm quá bão hòa

+ hơi

nước

+ hơi n ước

khi có chứa hơi nước ở

trạng thái BÃO HÒA ẨM

(Điểm D)

Trạng thái không bền vững  trở về KK ẩm bão hòa + 1 lượng nước ngưng tụ

- Giữ nhiệt độ KK không thay đổi (T= const)

p.5

x = 1

x =

0

B

C

Tđs

 KK ẩm chưa bão hòa (trạng thái A) là trạng thái thường gặp trong thực tế

 KK ẩm chưa bão hòa (A) có thể chuyển sang trạng thái KK ẩm bão hòa

bằng 2 cách sau:

* Cách 1:

tăng lượng hơi nước bay hơi vào KK tăng phân áp suất của hơi nước đến khi đạt trạng thái bão hòa B

Đường AB

* Cách 2: - Giữ phân áp suất của hơi nước trong KK không thay đổi (p h = const)

giảm nhiệt độ không khí xuống cho đến khi đạt trạng thái bão hòa C (T C = Tđs: nhiệt độ đọng sương) Đường AC

A

TA

pA= ph

s

x = 1

x = 0

Tđs

A

TA

p = const

s

p.6

 Ví dụ 2: nhiệt độ đọng sương

C

Trạng thái KK trước (A) và sau (C) khi làm lạnh

Gh : khối lượng hơi nước chứa

trong khối KK ẩm

V : Thể tích khối KK ẩm

Chú ý: a) độ ẩm tuyệt đối không quan trọng bằng độ ẩm tương đối

b) Vì phân áp suất của hơi nước trong KK ẩm rất nhỏ  có

thể xem hơi nước trong KK ẩm là khí lý tưởng

T R G V

Ví dụ 3: tính khối lượng hơi nước chứa trong 1m3 KK ẩm nếu biết KK ẩm

có nhiệt độ 25oC và phân áp suất của hơi nước là p h = 15 mmHg

T R

p T

R

p

h

h h

h h

273 25

* 18 8314

10

* 750

=

= +

=

=

⇒

hay p h = ρh R h T

) /

( kg m3 V

Gh

h =

ρ

pt (1)

=

=

hbh

h

G

G

ϕ Khối lượng hơi nước đang chứa trong khối KK

Khối lượng hơi nước TỐI ĐA có thể chứa trong khối KK ở trạng thái bão hòa

( % )

Chú ý: Độ ẩm tương đối càng nhỏ  KK càng có khả năng nhận thêm

hơi nước bốc hơi vào

Ví dụ: bảng độ ẩm tương đối của tp HCM

( )%

ϕ

* Công thức tính ϕ

T R V p

T R V

p G

G

h hbh

h h

hbh

h

/

/

=

=

ϕ

hbh

h

p

p

=

ϕ (%) pt (2)

hbh

h

p

p

=

ϕ

* Ý nghĩa công thức

T

s

x = 1

x =

0

B

phbh

A

TA

ph Muốn xác định p

hbh tại nhiệt độ T

Từ nhiệt độ T (oC)  tra bảng “Nước

và hơi nước bão hòa” theo nhiệt độ

Áp suất p hbh

Ví dụ 4: KK ẩm ở áp suất p = 1bar, nhiệt độ 25oC có phân áp suất của hơi nước là p h = 15 mmHg  Hỏi độ ẩm tương đối của KK là bao nhiêu ?

T = 25oC tra bảng “hơi nước bão hòaNước và ”

7 23

15

=

=

=

ϕ

p hbh = 0.03166 (bar) = 23.7 mmHg

Khối lượng hơi nước trong khối KK ẩm

Khối lượng không khí khô trong khối KK ẩm

=

=

a

h

G

G d

( kg/kga )

V p G

h

h

h =

T R

V p G

a

a

a =

18

8314 29

8314

a

h h

a a

h

p

p R

R p

p

h

h

p p

p d

−

với p = p a + p h

Ví dụ 5: KK ẩm ở áp suất p = 1bar, nhiệt độ 25oC có độ ẩm tương đối

 Hỏi độ chứa hơi d của KK ẩm là bao nhiêu ?

6 0

=

ϕ

T = 25oC p hbh = 0.03166 (bar) d 0 012 kg /kg a

03166

0

* 6 0 1

03166

0

* 6 0 622

−

=

hay

hbh

hbh

p p

p d

ϕ

ϕ

−

pt (3)

i h (kJ/kgh): entanpi của hơi nước có trong KK ẩm

i a (kJ/kga): entanpi của KK khô có trong KK ẩm

i

Nếu qui ước chọn điểm gốc tại t = 0o C và p = 101.325 kPa thì:

t

i a =1.006

t

i h = 2500.77 +1.84 với t (

oC) : nhiệt độ KK ẩm

( t ) d t

I = 1 006 + 2500 77 + 1 84

( t ) d t

I ≈ + 2500 + 2

Ví dụ 6: KK ẩm ở áp suất p = 1bar, nhiệt độ 25oC có độ ẩm tương đối

 Xác định Entanpi I của KK ẩm ?

6 0

=

ϕ

Từ Ví dụ 5 d = 0.012 kg/kga I = 25 +(2500 + 2 * 25) 0 012 = 55 6

(kJ/kg a ) (kJ/kg a ) pt (4)

6.3 Nhiệt độ nhiệt kế ướt và phương pháp đo độ

ẩm tương đối của KK

* Để xác định độ chứa hơi d và độ ẩm tương đối ϕ của KK ẩm  phải dùng phương pháp đo gián tiếp : Phương pháp NHIỆT KẾ ƯỚT

Nhiệt độ nhiệt kế KHÔ

t k (oC) Nhiệt độ nhiệt kế t ƯỚT

ư (oC)

Dòng

KK

- Nhiệt độ dòng KK ẩm được đo bằng t k

- t ư là nhiệt độ của bấc nhúng nước, t ư phụ thuộc

vào tốc độ bay hơi của nước vào KK ẩm quanh

bấc

( tk tu )

=

ϕ

nu h

u k

u pa

i i

r d t

t

c d

−

+

−

với:

c pa : nhiệt dung riêng đẳng áp của không khí khô cpa ≈ 1 kJ / kgK

t ư , t k : nhiệt độ nhiệt kế ướt và nhiệt kế khô (oC)

r : tra từ bảng hơi nước bão hòa ứng với t ư

i h : entanpi của hơi nước trong KK ẩm ứng với nhiệt độ t k i h = 2500.77 +1.84 t k

i nư : entanpi của nước trên bấc ứng với nhiệt độ t ư i nu = 4.18 t u (kJ / kg)

d ư : độ chứa hơi của KK ẩm bão hòa trên bề mặt

) (

1 622

0

−

=

u hbh

u

t p

p d

) ( 622

.

p d

d













+

=

ϕ

Ví dụ 7: tham khảo Ví dụ 7.1 trong sách “Nhiệt động lực học kỹ thuật”

 Tóm tắt các công thức quan trọng về KK ẩm

hbh

h hbh

h

p

p G

G

=

=

ϕ

- Độ ẩm tương đối

(%)

Muốn xác định p hbh tại nhiệt độ T

Từ nhiệt độ T (oC)  tra bảng “Nước và hơi nước bão hòa” theo nhiệt độ Áp suất p hbh

h

h

p p

p d

−

chú ý: p = p a + p h

hay

hbh

hbh

p p

p d

ϕ

ϕ

−

= 0 622 (kg/kg a)

- Độ chứa hơi

- Entanpi của KK ẩm

( t ) d t

I ≈ + 2500 + 2 (kJ/kg a ) với t (oC) : nhiệt độ KK ẩm

6.4 Đồ thị KK ẩm

 Để giải các bài toán về KK ẩm, ngoài các công thức tính

toán, chúng ta còn có thể giải bằng phương pháp dùng đồ thị

 Thường sử dụng 1 trong 2 loại đồ thị sau:

 Nguyên tắc sử dụng:

Từ 2 thông số nào đó đã biết của KK ẩm trong số

Độ ẩm tương đối ϕ (%)

Nhiệt độ t ( o C)

Phân áp suất hơi nước p h

Độ chứa hơi d (g/kg a )

Entanpi KK ẩm I (kJ/kg a )

Xác định được VỊ TRÍ

của KK ẩm trên đồ thị

Các thông

số còn lại

Độ chứa hơi d (g/kg KK khô)

p h

d1

p h1

ϕ = 5%

ϕ = 100%

ϕ = 20%

ϕ = 60%

I =

co

nst

t = const

- Ví dụ 8: KK ẩm ở 25oC có ϕ = 60%

t = 25oC

ϕ = 60%

I = ?

d = ?

- Tìm nhiệt độ đọng sương tđs

và nhiệt độ nhiệt kế ướt ư

tđs

ϕ = 60%

t = 25oC

ϕ = 60%

t = 25oC

ϕ = 100%

I = co nst

tư

ϕ = 100%

I = co nst

p.17

Nhiệt độ t ( o C)

g a

pi I (

kJ/kg

a)

ϕ = 100 %

ϕ = 6

0 %

tk = 25oC

tđs tư

d = const

Phòng 5m x 5m x 3m

T = 25 o C

p = 100 kPa

ϕ = 75 %

Bài tập 1:

Xác định:

- Độ chứa hơi d (g/kga)

- Entanpi I (kJ/kga)

- Khối lượng hơi nước trong phòng

- Tính lại d và I bằng cách dùng đồ thị I-d

Bài tập 2: 10 m3 không khí ẩm ở áp suất p1 = 1 bar, nhiệt độ t1 = 20oC,

nhiệt độ đọng sương tđs = 10oC Xác định độ ẩm tương đối

ϕ , độ chứa hơi d, entanpi I và khối lượng không khí ẩm G

BÀI TẬP