În funcție de parametrii de proiectare selectați pentru aerul exterior, este setată capacitatea sistemelor de încălzire, ventilație și aer condiționat. Această putere determină, la rândul său, capacitatea de a menține parametrii de aer necesari în clădire.
Parametrii aerului exterior: textul temperaturii. 0 С, entalpie specifică iext. kJ / kg, viteza vântului # 965; m / s, sunt date pentru diferite orașe ale Rusiei în perioada caldă și rece a anului [5] (parametrii A și B).
Parametrii calculați ai aerului exterior pentru perioada rece pentru toate localitățile sunt:
Parametrii calculați ai aerului exterior pentru perioada caldă a anului pentru toate localitățile sunt:
Pentru clădirile rezidențiale, publice, administrative-gospodării și industriale ar trebui să se ia:
- parametrii A - pentru sistemele de ventilație și umbrirea în aer pentru perioada caldă a anului;
- parametrii B - pentru sistemele de încălzire, ventilație și umbrire a aerului pentru perioada rece a anului, precum și pentru sistemele de climatizare pentru perioada caldă și rece a anului.
Parametrii aerului exterior pentru condiții tranzitorii trebuie luați la 10 0 C și entalpie specifică de 26,5 kJ / kg.
Parametrii aerului exterior pentru clădirile de uz agricol, în cazul în care nu sunt stabilite prin construcții speciale sau norme tehnologice, ar trebui luate:
- Parametrii A - pentru sistemele de ventilație și climatizare pentru perioadele calde și reci ale anului.
- Parametrii B - pentru sistemele de încălzire pentru perioada rece a anului.
OBIECTIVUL 2.1 Pentru a determina parametrii de proiectare a aerului exterior, în cazul în care obiectul proiectat, aria de construcție, se specifică sistemul proiectat (tabelul 2.1).
Tabelul 2.1 - Date inițiale ale problemei 2.1
Un exemplu. Obiectul proiectat este un cinematograf. Sectorul de construcție din Yaroslavl. Este proiectată ventilarea.
Soluția. Parametrii calculați ai aerului exterior pentru perioada caldă sunt parametrii A, pentru frig - B. Din [5] scrieți valorile numerice ale parametrilor:
- pentru perioada rece: text = -31 0 С; iext = -30,6 kJ / kg; # 965; = 4 m / s;
- pentru perioada caldă text = 21,6 0 С; iext = 49,8 kJ / kg; # 965; = 3,9 m / s.
În aerul atmosferic, această cantitate de umiditate este conținută sub formă de vapori de apă. Un astfel de amestec de aer uscat cu vapori de apă se numește aer umed.
Partea uscată a aerului conține circa 78% azot, circa 21% oxigen, circa 0,03% dioxid de carbon și cantități nesemnificative de gaze inerte.
Fiecare gaz din amestec, inclusiv abur, ocupă același volum ca întregul amestec. Are o temperatură a amestecului și este sub presiunea parțială.
Deoarece de obicei calcule asociate cu aerul umed, efectuat la presiuni apropiate de presiunea atmosferică și presiunea parțială a vaporilor de apă în ea este mică, este posibil, cu o precizie suficientă pentru a aplica aer umed toate formulele obținute pentru gaze ideale. Prin urmare, se presupune că aerul umed se supune ecuația de stare de drept gaz ideal și Dalton.
Ecuația de stare a unui gaz ideal poate fi reprezentată prin următoarele ecuații:
- pentru 1 kg de gaz; (3.1)
- pentru M kg de gaz; (3.2)
- pentru 1 km de gaz (3.3),
unde p este presiunea gazului, N / m 2;
# 965; - volum specific, m 3 / kg;
R este constanta specifica a gazului, J / (kg · deg);
V - volumul gazului, m 3;
M este masa gazului, kg;
V # 956; - volumul de 1 km gaz, m 3 / kmol;
# 956; R - gaz constant universal 1 kmol de gaz, J / (kmol · deg)
R = 8314 J / (kmol °)
T este temperatura gazului, K
Constanta gazului pentru 1 kg de gaz este determinata din conditie
unde # 956; - masa de 1 km de gaz în kg, egală numeric cu masa moleculară a gazului.
Volumul de 1 kmole din toate gazele ideale în condiții normale (temperatura 0 C, presiune barometrică 760 mm Hg) este de 22,4 m / kmol (legea Avogadro).
Folosind ecuația caracteristică pentru două stări de gaz diferite, se poate obține o expresie pentru determinarea oricărui parametru atunci când se trece de la o stare la alta dacă valorile celorlalți parametri sunt cunoscuți:
Legea lui Dalton este suma presiunilor parțiale ale componentelor gazoase ale unui amestec Pi este egal cu presiunea totală a amestecului P:
Aerul umed poate fi considerat ca o primă aproximare ca amestec binar, adică un amestec format din două componente:
- vapori de apă (gaz cu masa molară);
- Aer uscat (gaz omogen cu condiție de masă molară);
Apoi presiunea barometrică a aerului umed B, Pa va fi egală cu suma presiunilor parțiale ale aerului uscat și a vaporilor de apă; care este,
Vaporii de apă pot fi în aer atât în stare supraîncălzită, cât și în stare saturată. Un amestec de aer uscat și abur supraîncălzit se numesc aer umed nesaturat, și un amestec de aer uscat și abur saturat, - un aer umed saturat.
Temperatura aerului este o cantitate proporțională cu energia cinetică medie a mișcării moleculelor sale.
Există o dependență
unde T este temperatura absolută, K;
t - temperatura pe scara Celsius, C.
Volumul specific m / kg de aer este volumul unei unități din masa sa. Dacă V este volumul, m. ocupat de masa aerului. kg, apoi volumul specific
Inversa volumului specific este masa pe unitatea de volum si se numeste densitate. kg / m. care este,
Densitatea aerului uscat în condiții normale (t = 0 С, В = 101325 Pa)
Cunoscând valoarea densității aerului uscat pentru anumite condiții (de exemplu, atunci când t = 20 și B = C 101325 Pa) și utilizând relația (3.5), putem determina densitatea aerului uscat la o presiune diferită și o temperatură T. diferită Ecuația (3.5) poate fi scrisă sub forma manieră
Substituind în (3.14) valorile pentru condițiile standard (t = 20 C, B = 101325 Pa), obținem valoarea densității aerului uscat pentru presiunea și temperatura date
adică densitatea aerului este direct proporțională cu presiunea și invers proporțională cu temperatura.
Densitatea aerului umed poate fi determinată ca densitatea aerului uscat și a vaporilor de apă sub presiunea lor parțială
Din ecuație, putem concluziona: întrucât presiunea parțială a vaporilor de apă este întotdeauna pozitivă, densitatea aerului umed este mai mică decât densitatea aerului uscat.
În condiții normale în interior proporția doilea element al ecuației (3.16), luând în considerare diferența dintre densitatea aerului umed și uscat, ceteris paribus fi doar 0,75% din .Poetomu în calculele inginerești în cazurile în care calitativă densitate diferență de aer uscat și umed nu are o valoare, se crede de obicei că
Umiditatea absolută a aerului este masa de vapori de apă conținută în 1 m de aer umed sau (care este aceeași) densitatea vaporilor la presiunea parțială și temperatura aerului.
Umiditatea relativă este raportul dintre umiditatea absolută a aerului la o temperatură dată și umiditatea absolută maximă (adică cu saturație completă) și o temperatură dată.
Dacă temperatura aerului umed t este mai mică sau egală cu temperatura de saturație a vaporilor de apă t la presiunea amestecului, aceasta va fi egală cu densitatea vaporilor saturați la o temperatură dată, adică, iar valoarea sa este determinată din tabelele de abur saturat. Dacă, pe de altă parte, tb> tnas. la presiunea amestecului, va fi egală cu densitatea vaporilor de apă supraîncălzită la temperatura și presiunea amestecului. Valorile în acest caz sunt determinate din tabelele pentru vaporii de apă supraîncălzite.
Umiditatea relativă poate fi reprezentată și ca raportul dintre presiunea parțială a vaporilor de apă în aer umed nesaturat pn și presiunea parțială a vaporilor de apă la aceeași temperatură și saturație completă. care este
Dacă pn Presiunea vaporilor saturați de apă este o funcție numai a temperaturii și poate fi găsită dintr-un tabel care este compilat experimental sau prin formula (pentru regiunea temperaturilor pozitive) Când se procesează aerul și se schimbă proprietățile acestuia în procesul de ventilație, cantitatea de aer uscat rămâne neschimbată, astfel încât atunci când se ia în considerare starea de căldură și umiditatea aerului, toate cifrele sunt atribuite la 1 kg de parte uscată a aerului umed. Din ecuația (3.20) rezultă că adică presiunea parțială a aburului la o anumită presiune este o funcție numai a conținutului de umiditate. T. la. atunci. atunci Căldura specifică a aerului - această cantitate de căldură care trebuie notificată pe unitatea de masă (capacitatea termică masa specifică) sau unitatea de volum (volum capacitate specifică de căldură), sau mol (capacitate specifică de căldură molară) pentru a crește temperatura în grade. Corespunzător sau. sau. Capacitățile specifice de căldură ale aerului uscat și ale vaporilor de apă în intervalul de temperatură obișnuit pentru procesul de ventilație pot fi considerate constante :. Entalpia aerului umed este cantitatea de căldură conținută în el și se referă la 1 kg de aer uscat conținut în el. kJ / kg. Entalpia specifică a aerului uscat la temperatura t = 0 C este presupusă a fi zero. La o temperatură arbitrară Căldura de evaporare pentru apă la t = 0 C este de 2500 kJ / kg, prin urmare entalpia de abur în aer umed la această temperatură este egală cu. La o temperatură arbitrară Entalpia aerului umed este compusă din entalpia părții sale uscate și entalpia vaporilor de apă. Dacă introducem caracteristica capacității de căldură a aerului umed Ca urmare a transferului de căldură convectiv, aerul este dat căldurii explicite, temperatura aerului crește și, în consecință, modificările sale de entalpie. Atunci când aburul este alimentat (când aburul este alimentat din surse externe), căldura de vaporizare este transferată în aer și entalpia aerului crește. În acest caz, aceasta se datorează unei schimbări a entalpiei de vapori de apă, masa cărora crește. Temperatura aerului rămâne neschimbată. La o temperatură a aerului umed sub 0 0, entalpia are o valoare negativă. OBIECTIVUL 3.1. Determinați volumul, care ia masa aerului G, kg, la o temperatură de t, C și o presiune barometrică B, mm Hg. (tabelul 3.1) Tabelul 3.1 - Datele inițiale către sarcină 3.1
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: