
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。
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 |