Conceptul procesului de schimbare a stării de aer umed
Sub influența diverselor factori, aerul umed își poate schimba parametrii. Dacă aerul închis într-un anumit volum este în contact cu suprafețele fierbinți, acesta se încălzește, adică crește temperatura. În acest caz, încălzirea este direct expusă straturilor care se învecinează pe suprafețe fierbinți. Datorită încălzirii, densitatea aerului se schimbă. iar acest lucru conduce la apariția curenților convectivi, adică la procesul de schimb turbulent. Datorită prezenței de amestecare percepute straturi la limita turbulente de aer în procesul de căldură formării turbulenței se transferă straturi progresiv mai îndepărtate, prin întregul volum al aerului ridică temperatura.
Din exemplul considerat, este clar că straturile cele mai apropiate de suprafețele fierbinți vor avea o temperatură mai mare decât cele îndepărtate. Cu alte cuvinte, temperatura volumului nu este aceeași, și uneori este foarte diferită. Prin urmare, temperatura, la fel ca orice alt parametru al aerului, la fiecare punct va avea propriul său înțeles individual, local. Cu toate acestea, natura distribuției temperaturilor locale în funcție de volumul camerei este dificil de prevăzut, astfel încât în majoritatea situațiilor trebuie să vorbim despre o valoare medie a unui anumit parametru de aer. Valoarea medie se deduce din presupunerea că căldura percepută va fi distribuită uniform pe volumul de aer, iar apoi temperatura aerului în fiecare punct al spațiului va fi aceeași. Se spune că aerul, care a avut anterior temperatura inițială, a fost încălzit la o anumită temperatură mai mare.
Este evident că încălzirea aerului la o anumită temperatură nu se întâmplă instantaneu: aerul își schimbă treptat parametrii, trecând de la starea existentă la o stare nouă, infinit apropiată de ea. Ca rezultat, trece de la starea inițială la starea finală. Această tranziție se numește procesul de schimbare a stării aerului umed (sau, pe scurt, pur și simplu un proces). Calea exactă a acestei tranziții nu este aproape niciodată cunoscută: nu putem ști în detaliu ce state separate intermediare trece procesul. De la starea inițială până la starea finală, se poate ajunge la un număr infinit de metode și numai starea inițială și cea finală sunt cunoscute în mod fiabil. În majoritatea situațiilor, statele intermediare nu au o importanță fundamentală, deoarece costurile de energie pentru proces sunt determinate numai de valorile inițiale și finale ale parametrilor de aer. Numai în unele cazuri este logic să clarificăm exact cum (cu ce cale) a avut loc procesul de tranziție.
Având în vedere că în diagrama Id starea aerului umed este reprezentată de un punct, procesul de schimbare a stării este afișat de o anumită linie care leagă punctele de stare inițială și finală.
Lăsați aerul să aibă o stare inițială, afișată pe diagrama Id cu punctul A (figura 3.1). Starea finală a unui anumit proces este afișat let AB punctul B. Procesul în care există o schimbare în stare, se arată în figura săgeata aldine. Un astfel de proces poate fi efectuat într-un fel de aparat de schimb de masă de căldură, în care aerul este încălzit și umidificat simultan (de exemplu, în aer cald turn de răcire cu apă pentru irigații, în plăcile recuperator cu pervious lichid sau absorbant în regenerator cu palete).
De obicei, procesul de schimbare a stării este reprezentat de o linie dreaptă care leagă punctele de stare inițială și finală. Acesta este exact modul în care procesul AB este reprezentat prin săgeata îndrăzneață. Cu toate acestea, trecerea de la punctul A la punctul B ar fi putut urmări o altă cale: de-a lungul unei căi curbilinii. care conectează punctele A și B. Figura arată numai două astfel de linii, dar pot fi desenate nenumărate.
Mai mult, în mod convențional poate presupune că procesul de schimbare de stare a constat în două procese separate: un aer perceput doar căldură sensibilă și se încălzește, fără a schimba conținutul de umiditate la o temperatură a punctului C (proces UA), iar al doilea perceput doar umiditate și hidratare temperatură neschimbată (Procesul SB, umidificarea aerului prin abur). Și ordinea proceselor nu contează: mai întâi puteți umezi aerul (procesul BP) și apoi încălziți-l (procesul DB).
Există o altă formă de realizare a procedeului: în primul rând pentru a încălzi aerul, fără a schimba conținutul de umiditate de până la punctul E (proces AE) și apoi se umezește cu răcire simultană (proces EB, răcirea isenthalpic în camera de pulverizare sau un alt aparat de schimb de masă).
Pentru toate cele patru opțiuni considerate, cantitatea de căldură care trebuie dată aerului pentru al transfera din starea A în starea B este identic determinată de entalpia aerului la punctele A și B.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: