焓-湿图建立在斜角坐标上,如图1-1所示。纵坐标表示焓值,用h表示;斜坐标表示含湿量,用d表示,两坐标间的夹角为135°。在实际应用中,为避免图面过长,常取一条水平轴代替含湿量d轴,这样d轴就变成了水平轴。
(1)等焓线(h)。等焓线是一组与纵坐标成135°夹角的相互平行的斜线,每条线代表一个焓值且每条线上各点的焓值都相等。
(2)等含湿量线(d)。等含湿量线是一组垂直于水平轴的直线,每条线代表一个含湿量且每条线上各点的含湿量值都相等。
图1-1 焓-湿图的组成
(3)等温线( t )。等温线是一条斜线,每条线代表一个温度且每条线上各点的温度都相等。
(4)等相对湿度线( φ )。等相对湿度线是一组向上延伸的发散形曲线,每条线代表一个相对湿度且每条线上各点的相对湿度值相等。
(5)等水蒸气分压线( p c )。等水蒸气分压线是一组平行于水平轴的直线,每条线代表一水蒸气分压力且每条线上各点的水蒸气分压值都相等。
在一定的大气压下,水蒸气的分压力 p c 值与含湿量 d 值之间是一一对应的,为了表达这一关系,作一条 p c -d 变换线,画在焓-湿图的右下角。这样,已知空气的 d 值时,通过 p c -d 变换线就可以直接查出 p c 值;反之,已知 p c 值也可查得 d 值。
焓-湿图上的每一个点都代表空气的一个状态,只要已知 h、d、p c 、t、φ 中任意两个参数,即可利用焓-湿图确定其他参数。
例1 在760mmHg的大气压下,空气的温度 t= 20℃、 φ =70%,求空气的 h、d、p c 值,如图1-2所示。
图1-2 空气状态参数的确定
解 :首先根据t=20℃、φ=70%的交点确定出空气的状态点A,过A点分别沿等焓线、等含湿线查出空气的h=46kJ/kg、d=10.2g/kg(干空气)。
p c 值的查法是:从A点沿等含湿量线向下作垂线,与p c −d变换线交于一点B,再由B点沿水平方向的等水蒸气分压力线查出p c =1622.6Pa(12.2mmHg)。
由露点温度的定义可知,在含湿量不变的情况下给空气降温,当空气的相对湿度φ=100%时,所对应的温度即为露点温度t L 。
例2 在760mmHg的大气压下,空气的温度t=32℃、φ=40%,求空气的t L 。
解 :如图1-3所示,首先根据t=32℃、φ=40%的交点,确定出空气的状态点A,过A点,沿等含湿量线向下与φ=100%相交于L点,L点所对应的湿度即为A点的露点温度,查得t L =17℃。
由图1-3可知,含湿量d相等的任何状态的空气(A、B),都会拥有相同的露点温度,即等湿又同露。含湿量越大的空气(A'),露点温度就越高。
湿球温度计纱布上的水分不断蒸发,使湿球表面形成一层很薄的饱和空气层,这层饱和空气的温度近似等于湿球温度。这时,空气传给湿球的热量又全部由水蒸气返回空气中,所以湿球温度的形成可近似认为是一个等焓过程。因此,求湿球温度的方法是:从空气层状态点沿等焓线下行,与φ=100%的交点所对应的温度即为湿球温度t sh 。
例3 在760mmHg的大气压下,空气的温度t=33.5℃、φ=40%,求空气的t sh ,如图1-4所示。
解 :首先根据t=33.5℃、φ=40%的交点,确定出空气的状态点A,过A点沿等含焓线下行与φ=100%相交于sh点,sh点所对应的温度即为空气的湿球温度,查图1-4得t sh =22.8℃。
图1-3 空气露点温度t L 的确定
图1-4 空气湿球温度t sh 的确定
由图1-4可知,如果干、湿球温度计处于饱和空气的环境中,由于此时湿纱布上的水分不再蒸发,则空气的干、湿球温度相等。