313 热力学-湿空气-混合

湿空气混合过程

各种调湿场合的回风处理装置等通常均存在不同参数湿空气的混合过程。

混合过程方程

混合前后水蒸气总含量不变。

混合前后湿空气总能量不变。

计算示例

500g温度40℃，相对湿度50%的湿空气与1000g温度70℃，相对湿度10%的湿空气混合，计算混合后湿空气的参数。

解：

（1）混合后温度

设混合后湿空气温度为T，则根据混合前后能量平衡，近似有：

500c_p(T-40)=1000c_p(70-T)

式中c_p为空气的定压比热。

解上式得：

T=60℃

（2）混合后含湿量

40℃时水的饱和压力为7375Pa，则相对湿度50%时湿空气中水蒸气的分压力为：

0.5*7375=3688Pa

含湿量为：

d₁=622*3688/(101425-3688)

=23.5g(水蒸气)/kg(干空气)

500g、40℃湿空气中水蒸气含量约为：

0.5*23.5=11.7g

70℃时水的饱和压力为31100Pa，则相对湿度10%时湿空气中水蒸气的分压力为：

0.1*31100=3110Pa

含湿量为：

d₂=622*3110/(101425-3110)

=19.7g(水蒸气)/kg(干空气)

1000g、70℃湿空气中水蒸气含量约为：

1.0*19.7=19.7g

混合前后湿空气中水蒸气总量约为：

d=d₁+d₂=11.7+19.7=31.4g

混合后湿空气干空气总质量约为：

0.5+1.0=1.5kg

混合后湿空气含湿量约为：

31.4/1.5=20.9g(水蒸气)/g(干空气)

（3）混合后湿空气中水蒸气分压力

d=20.9=622p_w/(101325-p_w)

解得：

p_w =3294Pa

（4）混合后湿空气相对湿度

混合后湿空气60℃，其中水蒸气的分压力为3294Pa；60℃时水的饱和压力为19887Pa，则混合后湿空气的相对湿度约为：

3294/19887=0.17