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干、湿空气密度的计算 [2008-11-5]来源:正岛电器

1.干空气密度

    密度是指单位体积空气所具有的质量, 国际单位为千克/米3(kg/m3 ),一般用符号ρ表示。                           

     式中  M——空气的质量,kg;

      V——空气的体积,m3。

空气密度随空气压力、温度及湿度而变化。上式只是定义式,通风工程中通常由气态方程求得干、湿空气密度的计算式。由气态方程有:  

式中 :ρ——其它状态下干空气的密度,kg/m3;

 ρ0——标准状态下干空气的密度,kg/m3;

 P、P0——分别为其它状态及标准状态下空气的压力,千帕(kpa);

 T、T0——分别为其它状态及标准状态下空气的热力学温度,K。

标准状态下,T0=273K,P0=101.3kPa时,组成成分正常的干空气的密度ρ0=1.293 kg/m3。将这些数值代入式(2-1-2),即可得干空气密度计算式为: 

使用上式计算干空气密度时,要注意压力、温度的取值。式中P为空气的绝对压力,单位为kPa;T为空气的热力学温度(K),T=273+t,  t为空气的摄氏温度(℃)。
 
2.湿空气密度

对于湿空气,相当于压力为P的干空气被一部分压力为Ps的水蒸汽所占据,被占据后的湿空气就由压力为Pd的干空气和压力为Ps的水蒸汽组成(如图2-1-1所示)。根据道尔顿分压定律,湿空气压力等于干空气分压Pd与水蒸汽分压Ps之和,即:P=Pd+Ps。
                湿空气的组成图解

     根据相对湿度计算式,水蒸汽分压Ps=ψPb,根据气态方程及道尔顿的分压定律,即可推导出湿空气密度计算式为:     

           
    式中 ρw ——湿空气密度, kg/m3;

     ψ——空气相对湿度,%;

     Pb——饱和水蒸汽压力,kPa(由表2-1-1确定)。
 
     其它符号意义同上。

                                                   表2-1-1   不同温度下饱和水蒸汽压力

空气温度(℃)

饱和水蒸汽压力(Pa)

空气温度(℃)

饱和水蒸汽压力(Pa)

空气温度(℃)

饱和水蒸汽压力(Pa)

-20

128

8

1069.24

20

2333.1

-15

193.32

9

1143.9

21

2493.1

-10

287.98

10

1127.9

22

2639.8

-5

422.63

11

1311.89

23

2813.1

0

610.6

12

1402.55

24

2986.4

1

655.94

13

1497.21

25

3173.5

2

705.27

14

1598.9

26

3359.7

3

757.27

15

1706.2

27

3563.7

4

811.93

16

1818.5

28

3766.8

5

870.59

17

1933.2

29

4013

6

933.25

18

2066.5

30

4239.6

7

998.58

19

2199.3

31

4493


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