thí nghiệm quá trình thiết bị Nhiệt động lực học

1. TRÍCH YEÁU : 1.1. Muïc ñích thí nghieäm: Muïc ñích baøi thí nghieäm laø giuùp sinh vieân tìm hieåu baèng thöïc teá moät soá vaán ñeà cô baûn veà lyù thuyeát ñaõ hoïc trong moân hoïc Nhieät ñoäng löïc hoïc kyõ thuaät. Töø ñoù giuùp sinh vieân coù moät khaùi nieäm chung veà moân hoïc, hieåu ñöôïc vai troø vaø söï aùp duïng cuûa noù trong coâng nghieäp vaø ñôøi soáng. 1.2. Keát quaû thí nghieäm: Baûng 1: Soá lieäu thoâ Vaän toác gioù taïi ñaàu ra cuûa oáng khí ñoäng v (ms) Laàn ño Traïng thaùi hôi Ñieåm 1 Ñieåm 2 Ñieåm 3 Ñieåm 4 Theå tích nöôùc ngöng V1 (ml) Thôøi gian nöôùc ngöng 1 (s) Tröôùc daøn laïnh Tröôùc thieát bò saáy Tröôùc voøi phun hôi Sau voøi phun hôi tk tö tk tö tk tö tk tö 2,73 1 Baõo hoøa 31 28 22 20 31 27 33 31 8,0 20 Quaù nhieät 31 27 21 19 30 25 31 30 8,0 20 2 Baõo hoøa 31 28 21 19 30 26 32 30 8,0 20 Quaù nhieät 31 26 20 18 30 25 30 29 8,0 20 3 Baõo hoøa 30 27 19 17 28 25 30 29 8,5 20 Quaù nhieät 29 26 18 16 28 24 29 28 8,0 20 2,3 1 Baõo hoøa 30 26 18 15 28 24 30 29 7,5 20 Quaù nhieät 30 26 18 14 28 24 29 28 7,5 20 2 Baõo hoøa 31 27 19 15 29 25 30 29 7,5 20 Quaù nhieät 31 26 18 15 29 24 30 28 7,5 20 3 Baõo hoøa 31 27 19 15 30 25 32 29 7,0 20 Quaù nhieät 31 27 18 15 30 24 30 28 7,5 20 1,7 1 Baõo hoøa 31 27 19 14 29 24 30 29 7,0 20 Quaù nhieät 31 27 19 14 28 24 29 28 7,0 20 2 Baõo hoøa 31 27 19 14 29 25 30 29 7,0 20 Quaù nhieät 31 27 19 14 28 24 29 28 7,0 20 3 Baõo hoøa 32 27 19 14 29 25 31 30 7,0 20 Quaù nhieät 31 27 19 14 28 24 30 29 7,0 20 2. LYÙ THUYEÁT THÍ NGHIEÄM : 2.1. Phaân loaïi traïng thaùi khoâng khí aåm : Caùc loaïi khoâng khí aåm: • Khoâng khí aåm chöa baõo hoøa : laø loaïi khoâng khí aåm maø löôïng hôi nöôùc chöùa trong ñoù chöa ñeán möùc toái ña. Khoâng khí aåm chöa baõo hoøa coøn coù khaû naêng chöùa theâm hôi nöôùc. Traïng thaùi cuûa hôi nöôùc trong khoâng khí aåm chöa baõo hoøa laø hôi quaù nhieät. Phaàn aùp suaát hôi nöôùc trong khoâng khí aåm chöa baõo hoøa nhoû hôn aùp suaát baõo hoøa cuûa hôi nöôùc öùng vôùi nhieät ñoä khoâng khí aåm (Ph < Phs).

1 TRÍCH YẾU :

1.1 Mục đích thí nghiệm:

Mục đích bài thí nghiệm là giúp sinh viên tìm hiểu bằng thực tế một số vấn đề cơ bản về lý thuyết đã học trong môn học Nhiệt động lực học kỹ thuật Từ đó giúp sinh viên có một khái niệm chung về môn học, hiểu được vai trò và sự áp dụng của nó trong công nghiệp và đời sống

1.2 Kết quả thí nghiệm:

Bảng 1: Số liệu thô

Vận

tốc

gió

tại

đầu

ra

của

ống

khí

động

v

(m/s)

La

àn

đo

Trạng thái hơi

Điể

m 1 Điể m 2 Điể m 3 Điể m 4 The

å tích nươ ùc ngư ng

V 1

(ml)

Thơ øi gian nươ ùc ngư ng

1

(s)

Trướ c dàn lạnh

Trướ c thiết bị sấy

Trướ

c vòi phun hơi

Sau vòi phun hơi

t k t ư t k t ư t k t ư t k t ư

2,73

1

Bão hòa 31 28 22 20 31 27 33 31 8,0 20

Quá nhiệt 31 27 21 19 30 25 31 30 8,0 20 2

Bão hòa 31 28 21 19 30 26 32 30 8,0 20

Quá nhiệt 31 26 20 18 30 25 30 29 8,0 20 3

Bão hòa 30 27 19 17 28 25 30 29 8,5 20

Quá nhiệt 29 26 18 16 28 24 29 28 8,0 20

2,3

1

Bão hòa 30 26 18 15 28 24 30 29 7,5 20

Quá nhiệt 30 26 18 14 28 24 29 28 7,5 20 2

Bão hòa 31 27 19 15 29 25 30 29 7,5 20

Quá nhiệt 31 26 18 15 29 24 30 28 7,5 20 3

Bão hòa 31 27 19 15 30 25 32 29 7,0 20

Quá nhiệt 31 27 18 15 30 24 30 28 7,5 20

hòa 31 27 19 14 29 24 30 29 7,0 20

Quá nhiệt 31 27 19 14 28 24 29 28 7,0 20 2

Bão hòa 31 27 19 14 29 25 30 29 7,0 20

Quá nhiệt 31 27 19 14 28 24 29 28 7,0 20 3

Bão hòa 32 27 19 14 29 25 31 30 7,0 20 Quá

nhiệt 31 27 19 14 28 24 30 29 7,0 20

2 LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM :

2.1 Phân loại trạng thái không khí ẩm :

Các loại không khí ẩm:

 Không khí ẩm chưa bão hòa : là loại không khí ẩm mà

lượng hơi nước chứa trong đó chưa đến mức tối đa Không khí ẩm chưa bão hòa còn có khả năng chứa thêm hơi nước Trạng thái của hơi nước trong không khí ẩm chưa bão hòa là hơi quá nhiệt Phần áp suất hơi nước trong không khí ẩm chưa bão hòa nhỏ hơn áp suất bão hòa của hơi nước ứng với nhiệt độ không khí ẩm (Ph < Phs)

 Không khí ẩm bão hòa : là không khí ẩm mà lượng hơi

nước đã chứa tới mức tối đa tức là Gh = Ghmax Trong không khí ẩm bão hòa trạng thái của hơi nước là hơi bão hòa khô, như vậy phần áp suất của hơi nước trong không khí ẩm bão hòa bằng áp suất bão hòa của hơi nước ứng với nhiệt độ không khí ẩm (Ph = Phs)

 Không khí ẩm quá bão hòa : là loại không khí ẩm mà

lượng hơi nước đã chứa tới mức tối đa và còn chứa thêm cả nước ngưng tụ Nếu nhiệt độ thấp dưới 0oC sẽ có băng và tuyết Trạng thái của hơi nước trong không khí ẩm quá bão hòa là hơi bão hòa ẩm

2.2 Các thông số đặc trưng cho không khí ẩm :

THÔN

G SỐ

KÝ HIỆ

U

ĐƠN

Độ

ẩm

tương

đối

- Là tỷ số giữa lượng ẩm có trong không khí với lượng ẩm tối đa có thể chứa được ở cùng nhiệt độ và áp suất

% 100

% 100 P

P

bh

h bh

h











Ph, Pbh : áp suất hơi riêng phần và áp suất hơi bão hòa của nước ở cùng nhiệt độ

Hàm x Kg - Là lượng ẩm chứa trong 1 kg không khí

(độ

ẩm

tuyệt

đối)

(d,y)

ẩm/

kg không khí khô

khô

bh

bh h

h kkk

h

P P

P 29

18 P

P

P M

M x

















Nhiệt

hàm H (I)

KJ/ kg không khí khô

H = C kkk t + (r + C h t).x = t + (2493 +

1,97t).x

Ckkk = 1 kJ/kg.độ : nhiệt dung riêng của kkk

t (oC) : nhiệt độ của không khí

r = 2493 kJ/kg.độ : nhiệt hóa hơi của nước ở 0oC

Ch = 1,97 kJ/kg.độ : nhiệt dung riêng của hơi nước

Nhiệt

độ

bầu

khô

t (tk,

) oC

- Xác định nhiệt độ của không khí bằng nhiệt kế thông thường

Nhiệt

độ

bầu

ướt

tư oC

- Khi cho nước bốc hơi đoạn nhiệt trong không khí ẩm, nước bốc hơi thu nhiệt  nhiệt độ không khí giảm xuống  giảm đến lúc nhiệt độ không thay đổi thì ta gọi là nhiệt độ bầu ướt

- Nó đặc trưng cho khả năng cấp nhiệt để làm bốc hơi ẩm của không khí

Thế

- Là đại lượng đặc trưng cho khả năng hút ẩm của không khí

 = t k - t ư

Nhiệt

độ

điểm

sương

ts oC

- Làm lạnh không khí ẩm ở x = const cho đến khi đạt trạng thái bão hòa ( = 1), xuất hiện sương thì ta gọi là nhiệt độ điểm sương Đó là nhiệt độ giới hạn của việc làm lạnh không khí ở x = const

2.3 Phân loại trạng thái hơi nước :

 Hơi nước bão hòa : Khi chất lỏng bay hơi ở nhiệt độ sôi

tạo nên một áp suất hơi trên bề mặt chất lỏng, áp suất này tăng dần cho đến một giá trị xác định Pbh Lúc này có sự cân bằng động: bao nhiêu lỏng bốc hơi sẽ có bấy nhiêu lỏng ngưng tụ.Ta nói: hơi nước đạt trạng thái bão hoà

 Hơi quá nhiệt : chính là hơi nước bão hòa được gia nhiệt

làm tăng nhiệt độ nhưng áp suất hơi không đổi

3 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM :

3.1 Mô hình thí nghiệm :

Sơ đồ nguyên lý của mô hình thí nghiệm được biểu diễn trên

qua từ đầu này đến đầu kia của ống và lần lượt được làm lạnh bằng dàn bốc hơi của máy lạnh, sấy nóng bằng điện trở và làm ẩm bằng cách phun hơi nước từ một bình tạo hơi

3.2 Mô tả sơ đồ:

Không khí nhờ quạt gió (có cửa điều chỉnh lưu lượng) 1 thổi qua ống khí động 2, lần lượt được làm lạnh trong giàn lạnh 4, sau đó được sấy nóng bằng điện trở trong thiết bị sấy 5, sau đó được làm ẩm bằng vòi phun hơi 6 và được thổi ra ngoài Ở các

vị trí trước và sau mỗi thiết bị nằm trong ống khí động đều có đặt các nhiệt kế bầu khô 7 và các nhiệt kế bầu ướt 8 để đo nhiệt độ và độ ẩm của không khí Tại đầu ra của ống khí động có đặt đồng hồ đo vận tốc gió 9 để xác định lưu lượng gió thổi qua ống Phía dưới giàn lạnh 4 có đặt dụng cụ đo thể tích nhằm xác định lưu lượng nước ngưng tụ từ không khí bị làm lạnh

1 Quạt gió

3 Máy lạnh

5 Thiết bị sấy nóng không khí bằng điện trở

7 Nhiệt kế bầu khô

9 Đồng hồ đo vận tốc gió

Hình 1: Sơ đồ hệ thống thí nghiệm nhiệt động lực học

2 Ống khí động

4 Dàn lạnh

6 Vòi phun hơi

8 Nhiệt kế bầu ướt

1

4

2

7 8

3 5

7 8 7 8 6

9

Hình 1 : Sơ đồ hệ thống thí nghiệm nhiệt động lực học

5 Thiết bị sấy nóng không khí bằng điện trở 6 Vòi phun hơi

7 Nhiệt kế bầu khô 8 Nhiệt kế bầu ướt

9 Đồng hồ đo vận tốc gió

4 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM :

Trong bài thí nghiệm này, sinh viên phải thực hiện các công việc như sau:

1) Xác định trạng thái không khí bao gồm: nhiệt độ, độ ẩm của không khí tại các vị trí trước giàn lạnh 4 (cũng chính là trạng thái của không khí ở môi trường xung quanh), trước thiết bị sấy nóng không khí 5 (sau giàn lạnh 4), trước vòi phun hơi 6 và sau dàn phun hơi (thải ra ngoài trời) Từ các số liệu đo được, sinh viên phải vẽ các quá trình thay đổi trang thái của không khí trên giản đồ i - d và trên cơ sở đó sinh viên phải xác định enthalpy và độ chứa hơi của không khí tại các vị trí nói trên

2) Tính toán cân bằng nhiệt của ống khí động bao gồm các công việc như : xác định lưu lượng gió thổi qua ống, xác định năng suất lạnh của giàn lạnh và phụ tải nhiệt của thiết bị sấy

 Quy trình vận hành:

1) Bật công tắc tổng, kiểm tra đèn báo đủ ba pha trên tủ điện

2) Bật quạt thổi khí, điều chỉnh lưu lượng không khí bằng cách đóng/ mở cửa gió

3) Bật công tắc máy lạnh

4) Bật công tắc điện trở gia nhiệt (sử dụng một điện trở hay cả hai điện trở)

5) Bật nút điều khiển bình hơi (ON) cho hơi bão hoà Theo dõi nhiệt độ và áp suất tại bình hơi Nếu áp suất đạt 1,5 kg/cm2 thì bắt đầu mở van phun hơi

6) Sau khi mở van phun hơi, để hệ thống chạy khoảng 15 giây nhằm đạt độ ổn định Lần lượt đo nhiệt độ bầu khô và nhiệt độ bầu ướt tại các vị trí Dùng ống đong và thì kế

đo lưu lượng nước ngưng phía sau dàn lạnh

7) Bật nút điều khiển bình hơi (ON) cho hơi quá nhiệt Để hệ thống tiếp tục chạy khoảng 5 phút nhằm đạt ổn định rồi cũng tiến hành đo như trên

8) Thay đổi chế độ hoạt động khác bằng cách thay đổi vị trí cửa gió, tăng hoặc giảm điện trở, tăng hoặc giảm lượng hơi phun vào

Chú ý:

Mực nước trong bình hơi được kiểm tra sau mỗi thí nghiệm (tắt điện trở) bằng cách đóng mở van thông giữa bình hơi và bình chứa nước để cấp thêm nước cho bình hơi Mực nước cấp ngang với nhiệt kế hơi bão hòa

5 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM :

Bảng 2: Các thông số của không khí ẩm trước dàn lạnh (môi

trường)

Vận

tốc

gió

tại

đầu

ra

của

ống

khí

động

v (m/s)

Lần

đ o

Trạng thái hơi

Nhiệ

t độ bầu khô

t k ( o C)

Nhiệ

t độ bầu ướt

t ư ( o C)

Độ ẩm tương đối

1 (%)

Enthal

py i 1

(kJ/kg)

Độ chứa hơi d 1

(kg/kg )

2,73

1

Bão

Quá

2

Bão

Quá

3

Bão

Quá

2,3

1

Bão

Quá

2

Bão

Quá

3

Bão

Quá

1,7

1

Bão

Quá

2

Bão

Quá

Bảng 3: Các thông số của không khí ẩm trước thiết bị sấy

(sau dàn lạnh)

Vận

tốc

gió

tại

đầu

ra

của

ống

khí

động

v (m/s)

Lần

đ o

Trạng thái hơi

Nhiệ

t độ bầu khô

t k ( o C)

Nhiệ

t độ bầu ướt

t ư ( o C)

Độ ẩm tương đối

2 (%)

Enthal

py i 2

(kJ/kg)

Độ chứa hơi d 2

(kg/kg )

2,73

1

Bão

Quá

2

Bão

Quá

3

Bão

Quá

2,3

1

Bão

Quá

2

Bão

Quá

3

Bão

Quá

1,7

1

Bão

Quá

3

Bão

Quá

Bảng 4: Các thông số của không khí ẩm trước vòi phun hơi

(sau thiết bị sấy)

Vận

tốc

gió

tại

đầu

ra

của

ống

khí

động

v (m/s)

Lần

đ o

Trạng thái hơi

Nhiệ

t độ bầu khô

t k ( o C)

Nhiệ

t độ bầu ướt

t ư ( o C)

Độ ẩm tương đối

3 (%)

Enthal

py i 3

(kJ/kg)

Độ chứa hơi d 3

(kg/kg )

2,73

1

Bão

Quá

2

Bão

Quá

3

Bão

Quá

2,3

1

Bão

Quá

2

Bão

Quá

3

Bão

Quá

2

Bão

Quá

3

Bão

Quá

Bảng 5: Các thông số của không khí ẩm sau vòi phun hơi (thải

ra ngoài)

Vận

tốc

gió

tại

đầu

ra

của

ống

khí

động

v (m/s)

Lần

đ o

Trạng thái hơi

Nhiệ

t độ bầu khô

t k ( o C)

Nhiệ

t độ bầu ướt

t ư ( o C)

Độ ẩm tương đối

4 (%)

Enthal

py i 4

(kJ/kg)

Độ chứa hơi d 4

(kg/kg )

2,73

1

Bão

Quá

2

Bão

Quá

3

Bão

Quá

2,3

1

Bão

Quá

Quá

Bão

Quá

1,7

1

Bão

Quá

2

Bão

Quá

3

Bão

Quá

Bảng 6: Các giá trị tính toán

Vậ

n

tốc

gió

tại

đầ

u ra

của

ốn

g

khí

độ

ng v

La

Trạng thái hơi

Khố i lượn g riên g của khô ng khí (kg/

m 3 )

Lưu lương không khí chuyể n động trong ống khí động

G kk

(kg/s)

Năn g suất lạnh của dàn lạnh

Q o

(kW)

Lượn g nước tách

ra từ dàn lạnh theo lý thuye át

(kg/h)

Lượn g nước tách

ra từ dàn lạnh theo thực tế

(kg/h)

Phụ tải nhie ät của thiế

t bị sấy khô ng khí Q (kW)

2,73

1

Bão hòa 1,161 0,046 1,445 1,439 1,44 1,3

Quá nhiệt 1,161 0,046 1,445 1,374 1,44 1,1 2

Bão hòa 1,161 0,046 1,623 1,624 1,44 1,2

Quá nhiệt 1,161 0,046 1,319 1,130 1,44 1,2 3

Bão hòa 1,165 0,046 1,761 1,754 1,53 1,4

Quá nhiệt 1,169 0,046 1,634 1,574 1,44 1,3

2,3

1

Bão hòa 1,165 0,039 1,473 1,408 1,35 1,2

Quá nhiệt 1,165 0,039 1,586 1,569 1,35 1,3 2

Bão hòa 1,161 0,038 1,660 1,674 1,35 1,3

Quá nhiệt 1,161 0,038 1,468 1,347 1,35 1,2 3

Bão hòa 1,161 0,038 1,660 1,674 1,26 1,3

Quá nhiệt 1,161 0,038 1,660 1,618 1,35 1,2

1,7

1

Bão hòa 1,161 0,028 1,311 1,356 1,26 1,0

Quá nhiệt 1,161 0,028 1,311 1,356 1,26 1,0 2

Bão hòa 1,161 0,028 1,311 1,356 1,26 1,1

Quá nhiệt 1,161 0,028 1,311 1,356 1,26 1,0 3

Bão hòa 1,157 0,028 1,306 1,309 1,26 1,1

Quá nhiệt 1,161 0,028 1,311 1,356 1,26 1,0 Công suất thực tế của dàn lạnh: Qo’ = 1 Hp = 746 (W) = 0,746 (kW) Lượng nhiệt do dòng điện cung cấp qua điện trở:

- Một điện trở: Q’ = 1 (kW)

- Hai điện trở: Q’ = 2 (kW)

6 BÀN LUẬN :

Câu 1 : Giải thích sự thay đổi trạng thái của không khí khi

đi qua ống khí động dựa trên sư thay đổi độ ẩm của không khí

E

i

A

D E’

B

 = 1 C

d

Hình 2 : Giản đồ biểu diễn sự thay đổi trạng thái của không khí

khi đi qua ống khí động theo lý thuyết

 Khi đi qua dàn lạnh: sự thay đổi trạng thái của không khí

được biểu diễn bằng 2 đoạn thẳng AB và BC

- Trong giai đoạn đầu của quá trình làm lạnh (AB): độ ẩm

tuyệt đối d của không khí không đổi (do hàm lượng nước không đổi) còn nhiệt độ của không khí thì giảm dần xuống đến nhiệt độ điểm sương Độ ẩm tương đối  tăng dần đến trạng thái bão hòa  = 1 Tại nhiệt độ điểm sương

B, ứng với trạng thái bão hòa, nước bắt đầu ngưng tụ

- Trong giai đoạn sau của quá trình làm lạnh (BC): độ ẩm tương

đối  của không khí không đổi và bằng 1, do lúc này không khí đã đạt trạng thái bão hòa Do vẫn tiếp tục làm lạnh nên nhiệt độ của không khí vẫn tiếp tục giảm Độ ẩm tuyệt đối d của không khí giảm do có nước ngưng tụ làm giảm hàm lượng của nước trong không khí ẩm

 Khi đi qua thiết bị sấy: sự thay đổi trạng thái của không khí

được biểu diễn bằng đoạn thẳng CD Độ ẩm tuyệt đối d của không khí không đổi (do hàm lượng nước không đổi) còn nhiệt độ của không khí thì tăng dần Độ ẩm tương đối  giảm dần

 Khi đi qua vòi phun hơi: sự thay đổi trạng thái của không khí

được biểu diễn bằng 1 đoạn thẳng nằm trong khoảng DE và DE’

- Nếu sử dụng hơi nước bão hòa: sự thay đổi trạng thái của

không khí được biểu diễn bằng đoạn DE Độ ẩm tuyệt đối

d của không khí tăng lên do không khí nhận thêm ẩm

Enthalpy i cũng tăng lên do không khí nhận thêm nhiệt lượng từ hơi nước bão hòa

- Nếu sử dụng hơi quá nhiệt: sự thay đổi trạng thái của

không khí được biểu diễn bằng 1 đoạn thẳng nằm giữa DE và DE’ Hơi nước càng quá nhiệt thì đoạn thẳng càng gần DE’ Độ ẩm tuyệt đối d của không khí tăng lên do không khí nhận thêm ẩm Enthalpy i cũng tăng lên do không khí nhận thêm nhiệt lượng từ hơi nước quá nhiệt, nhưng độ tăng nhỏ hơn so với khi sử dụng hơi nước bão hòa

Câu 2 : Giải thích tại sao có thể xác định được độ ẩm của không khí thông qua nhiệt độ bầu khô và nhiệt độ bầu ướt

 Nhiệt độ bầu khô: là nhiệt độ của hỗn hợp khí được xác

định bằng nhiệt kế thông thường

Nhiệt độ bầu khô cũng chính là nhiệt độ của không khí vì bầu thủy ngân của nó tiếp xúc trực tiếp với không khí

 Nhiệt độ bầu ướt: là nhiệt độ ổn định đạt được khi một

lượng nhỏ nước bốc hơi vào hỗn hợp khí chưa bão hòa hơi nước

ở điều kiện đoạn nhiệt

Nhiệt độ bầu ướt được đo bằng nhiệt kế thông thường có bọc vải ướt ở bầu thủy ngân Cho nước vào cốc bọc đầu thủy ngân, nước bốc hơi đoạn nhiệt trong không khí ẩm thu nhiệt làm nhiệt độ trong không khí giảm, chờ cho đến khi nhiệt độ không thay đổi nữa thì nhiệt độ đó chính là nhiệt độ bầu ướt Do đó phải thường xuyên theo dõi để thêm nước vào cốc

Không khí càng khô hay độ ẩm tương đối  của nó càng bé thì nước xung quanh bầu nhiệt kế của nó sẽ bay hơi càng nhiều và lớp không khí sát đó càng mất nhiều nhiệt lượng và do đó nhiệt độ bầu ướt càng bé hay độ chênh lệch giữa nhiệt độ bầu khô và nhiệt độ bầu ướt càng lớn Dĩ nhiên khi không khí khô tương đối  = 0 thì độ chênh lệch nhiệt độ này là cực đại Ngược lại khi không khí ẩm bão hòa hay độ ẩm tương đối  = 100% thì nước quanh bầu nhiệt kế không thể bay hơi và do đó giá trị nhiệt độ bầu khô và nhiệt độ bầu ướt bằng nhau hay độ chênh lệch nhiệt độ của 2 nhiệt kế là bằng 0 Có thể thấy, nhiệt độ bầu ướt chính là nhiệt độ bão hòa tương ứng với phân áp suất bão hòa của hơi nước trong không khí ẩm Như vậy, độ chênh lệch nhiệt độ giữa nhiệt độ bầu khô và nhiệt độ bầu ướt đặc trưng cho khả năng nhận ẩm của không khí và do đó trong kỹ thuật sấy người ta gọi là thế sấy  Như vậy thế sấy bằng:

 = tk - tư

i

 < 1

B  = 1

tk

i = const

d

Hình 3 : Cách xác định độ ẩm của không khí

thông qua nhiệt độ bầu khô và nhiệt độ bầu ướt

Từ nhiệt độ tư gióng theo đường t = const, cắt đường  = 1 tại điểm A

Từ A theo đường i = const cắt đường tk tại điểm B B chính là trạng thái của không khí xác định bởi hai thông số tk và tư Đường  = const qua B cho biết độ ẩm tương đối của không khí

 Xác định độ ẩm của không khí thông qua nhiệt độ bầu khô và nhiệt độ bầu ướt:

Độ ẩm tương đối của không khí  được xác định bằng ẩm kế Hiện nay có nhiều loại ẩm kế Tuy các ẩm kế hoạt động theo nhiều nguyên lý khác nhau nhưng cùng có một cơ sở nhiệt động Sau đây chúng ta giới thiệu các cơ sở này

Các loại ẩm kế xác định độ ẩm tương đối của không khí đều dựa trên hiệu số nhiệt độ nhiệt kế khô và nhiệt kế ướt (t – tư) Giả sử q1 là nhiệt lượng mà không khí cung cấp cho bầu thủy ngân của nhiệt kế ướt và q2 là nhiệt lượng mà nước quanh bầu thủy ngân tiêu tốn để bay hơi Rõ ràng ta có:

Theo lý thuyết truyền nhiệt thì: q1 =  (t – tư) (2)

Trong đó  (W/m2.K) là hệ số trao đổi nhiệt đối lưu tự nhiên,

qm (kg/m2.s) là cường độ bay hơi và r là nhiệt ẩm hóa hơi

Cường độ bay hơi qm (kg/m2.s) có thể tính gần đúng theo công thức Dalton qua hệ số bay hơi m (kg/m2.s.bar) và độ chênh lệch áp suất giữa phân áp suất bão hòa ứng với nhiệt độ nhiệt kế ướt pm và phân áp suất pa của hơi nướ trong không khí ẩm:

B

760 ) p p (

qm m m a Trong đó: B là áp suất khí trời nơi ta xác định độ ẩm tương đối 

Dễ dàng thấy rằng nếu áp suất khí trời B được đo bằng bar thì công thức trên được viết lại dưới dạng:

B

013 , 1 ) p p (

Thay giá trị của q1 theo (2) và q2 (hay qm) theo (3), (4) vào (1) chúng ta được: