2024年5月14日发(作者：袭乐蓉)
第8章 湿空气和空气调节
第8章 湿空气和空气调节
8-1 今测得湿空气的干球温度t=30℃，湿球温度t
s
=20℃，当地大气压力p
b
=0.1MPa。求：
湿空气的相对湿度
ϕ
、含湿量d、焓h。
解：查h-d图得：相对湿度
ϕ
=40%；含湿量d=10.7g/kg(DA)；比焓h=57.5kJ/kg(DA)
8-2 已知湿空气开始时的状态是p
b
=0.1MPa，温度t =35℃，相对湿度
ϕ
=70%，求水蒸
气的分压力和湿空气的露点温度；如果保持该湿空气的温度不变，而将压力提高到
p
2
=0.5MPa，此时水蒸气的分压力和湿空气的露点温度又是多少？
解：1）
p
s
(t)=0.00563MPa
p
v
=
ϕ
⋅p
s
(t)=0.7×0.00563MPa=0.003941Mpa
t
d
=t
s
(p
v
)=t
s
(0.003941MPa)=28.7°C
2）
p
v
2
=5p
v
=5×0.003941=0.019705MPa>p
s
(t)=0.00563Mpa
∴此时湿空气已经达到饱和，
p
v
2
=0.00563Mpa
t
d
2
=35°C
（并已经有水析出）
8-3 已知湿空气开始时的状态是p
b
=0.1MPa，温度t =40℃，相对湿度
ϕ
=70%，如果湿
空气被定压冷却到5℃，有多少水分被去除？
解：
p
s
1
(
t
1
)
=p
s
1
(40
°C
)
=
0.00738
Mpa
d
1
=0.622
ϕ
p
s
1
0.7×7.38×1000
=0.622×=33.88
g
水/
kga
p
−
ϕ
p
s
1
100−0.7×7.38
ϕ
2
=100%
p
s
2
(5°C)=0.000873MPa
d
2
=0.622
ϕ
2
p
s
2
1×0.873
×1000=5.48
g
/
kg
(
DA
)
=0.622×
p
−
ϕ
p
s
2
100−0.873
∆
d
=
d
−
d
2
=
33.88
−
5.48
=
28.4
g
/
kg
(
DA
)
8-4 一功率为800W的电吹风机，吸入的空气为0.1MPa、15℃、
ϕ
=70%，经过电吹风
1
第8章 湿空气和空气调节
机后，压力基本不变，温度变为50℃，相对湿度变为20%，不考虑空气动能的变化。求电
吹风机入口的体积流量（m
3
/s）。
解：
p
s
1
(15
C
)
=
0.00171
MPa
d
1
=0.622
0
0
ϕ
P
s
1
0.7×0.71×1000
=0.622×=7.54
g
水/
kga
100−0.7×1.71
p
−
ϕ
p
s
1
p
s
2
(50
C
)
=
0.01235
MPa
d
2
=0.622
ϕ
p
s
2
0.2×12.35×1000
=0.622×=15.75
g
水/
kga
100−0.2×12.35
p
−
ϕ
p
s
2
h
1
=h
a
1
+h
v
1
=
1.005
t
1
+d
1
(2501
+
1.86
t
1
)= 34.132 kJ/kga
h
2
=h
a
2
+h
v
2
=
1.005
t
2
+d
2
(2501
+
1.86
t
2
)= 91.112 kJ/kga
i
d
−
d
∆
h
∆
d
15.75−7.54
=
i
∴
m
a
=
21
W
=×
0.8
=
0.115
g
/
s
91.112−34.132
h
2
−
h
1
W
m
a
m
a
R
g
,
a
T
1
0.115×10
−3
×287×(273+15)
p
a
V
−53
m
a
=
∴
V
1
===9.6×10
m
/
s
53
R
g
,
a
T
10−0.7×1.71×10
p
a
,1
i
i
i
i
8-5 已知湿空气的状态是p
b
=0.1MPa，干球温度t =30℃，露点温度t
d
=15℃，求其相对
湿度、含湿量、水蒸气分压力。如果将该湿空气定压加热至50℃，求相对湿度以及需要加
入的热量。
解：1）
p
s
(15
C
)
=
0.00171
MPa
0
2
第8章 湿空气和空气调节
d=0.622
0
1.71×1000
=10.82g/kg(DA)
100−1.71
p
s
(15
0
C
)
1.71
==40%
p
s
1
(30
C
)
=
0.00424
MPa
ϕ
1
=
0
p
s
(30
C
)4.24
p
s
(15
0
C
)
1.71
2）
p
s
2
(50
C
)
=
0.01235
MPa
ϕ
2
===13.8%
p
s
(50
0
C
)12.35
0
h
1
=
h
a
1
+
h
v
1
=1.005
t
1
+
d
(2501+1.86
t
1
)
h
2
=
h
a
2
+
h
v
2
=1.005
t
2
+
d
(2501+1.86
t
2
)
∴∆h=h
2
−h
1
=1.005×(t
2
−t
1
)+d×1.86×(t
2
−t
1
)
=1.005×(50−30)+10.82×10
=1.005×20+10.82×10
8-6 有一房间地板面积为325m
2
，地板到天花板的高度2.4m，如房间空气压力为0.1MPa，
温度为30℃，
ϕ
=70%。问房间内有多少公斤水蒸气？
解：
p
s
(30
C
)
=
0.00424
MPa
0
−
3
×1.86×(50−30)
−
3
×1.86×20=20.5kJ/kga
d
=0.622×
4.24×0.7
=
19.03g
水
/kga
100−4.24×0.7
p
a
=p−p
v
=
0.10
−
0.7
×
0.00424
=
0.09703
MPa
V=Ah=325×2.4=780m
3
p
a
V
0.09703×10
6
×780
==
870.31kg干空气
m
a
=
R
g
,
a
T
287×
(
273+30
)
m
v
=m
a
d=870.31×19.03×10
−3
=
16.56kg水蒸气
8-7 有两股湿空气进行绝热混合，已知第一股气流的V
1
=15m
3
/min，t
1
=20℃，
ϕ
1
=30%；
第二股气流的V
2
=20m
3
/min，t
2
=35℃，
ϕ
2
=80%。如两股气流的压力均为101315Pa，试分别
用图解法及计算法求混合后湿空气的焓、含湿量、温度，相对湿度。
t
1
=20°
C
⎫⎧
d
1
=4.39
g
/
kgat
2
=35°
C
⎫⎧
d
2
=29.33
g
/
kga
解：
⎬
⇒
⎨⎬
⇒
⎨
ϕ
=30%
⎭⎩
h
1
=31.27
kJ
/
kga
ϕ
=80%
⎭⎩
h
2
=110.44
kJ
/
kga
p
a
,1
=p−p
v
,1
=
0.101325
−
0.3
×
0.002337
=
0.100624
MPa
0.100624
×
10
6
×
15
q
ma
,1
===17.95
kg
/min
R
g
,
a
T
1
0.287
×
(273
+
20)
3
p
a
,1
V
1
第8章 湿空气和空气调节
p
a
,2
=p−p
v
,2
=
0.101325
−
0.8
×
0.005629
=
0.096822
MPa
q
ma
,2
0.09682
×
10
6
×
20
===21.91
kg
/min
R
g
,
a
T
2
0.287
×
(273
+
35)
13
q
ma
,2
21.91
===0.819
作图，按比例画出3点，读出数据
32
q
ma
,1
17.95
p
a
,2
V
2
图解法
h
3
=74.14kJ/kga
d
3
=17.85kJ/kga
t
3
≈28.4°C
ϕ
≈73%
计算法：
干空气质量守恒
q
ma,3
=
q
ma,1
+
q
ma,2
= 39.86 kg/min
水蒸气质量守恒
q
ma,3
d
3
=
q
ma,1
d
1
+
q
ma,2
d
2
d
3
= 17.85 g水/kga
能量守恒
q
ma,3
h
3
=
q
ma,1
h
1
+
q
ma,2
h
2
h
3
= 74.14 KJ/kga
t
3
≈28.4°
C
8-8 某空调系统，每小时需要t =21℃，
ϕ
=60%的湿空气12000m
3
。已知新空气的温度
t
1
=5℃，相对湿度
ϕ
1
=80%；循环空气的温度t
2
=25℃，相对湿度
ϕ
2
=70%。新空气与循环空
气混合后送入空调系统。设当时的大气压力为0.1013MPa。试求（1）需预先将新空气加热
到多少度；（2）新空气与循环空气的质量各为多少kg？
解：
n
:
ϕ
≈73%
t
1
=5°
C
⎫
t
2
=25°
C
⎫
⇒
d
=4.31
g
/
kgac
:
⎬⎬
⇒
d
2
=13.93
g
/
kga
1
ϕ
1
=80%
⎭
ϕ
2
=70%
⎭
t
3
=21°
C
⎫
t
1'
=
17
°
C
混合后
⎬
⇒
d
3
=9.31
g
/
kga
作图后交点
1'
ϕ
1'
=
36%
ϕ
3
=60%
⎭
设循环空气质量（干空气）
m
c
,
a
，新空气质量（干空气）
m
n
,
a
则
m
c
,
a
+
m
n
,
a
=
m
总,
a
(1)
4
第8章 湿空气和空气调节
m
n
,
a
m
c
,
a
=
13
d
2
−
d
3
13.93
−
9.31
===
0.924
(2)
32
d
3
−
d
1
9.31
−
4.31
p
a
V
(
p
−
p
v
)
⋅
V
[
p
−
ϕ
p
s
(21
°
C
)
]
⋅
V
(101300
−
0.6
×
2.49
×
10
3
)
×
12000
====
14052.5
kgam
a
=
287
×
(21
+
273)
R
ga
TR
ga
TR
ga
T
联立求解，得
m
c
,
a
=
7303.8
kga
m
n
,
a
=
6748.7
kga
m
c
,
v
=
m
c
,
a
⋅
d
2
=7303.8×13.93×10
−3
=101.74
kg
水
m
n
,
v
=
m
n
,
a
⋅
d
1
=6748.7×4.31×10
−3
=29.09
kg
水
∴
m
c
=
m
c
,
a
+
m
c
,
v
=
7303.8
+
101.74
=
7405.54
kg
m
n
=
m
n
,
a
+
m
n
,
v
=
6748.7
+
29.09
=
6777.72
kg
8-9 某空调系统，每小时需要t =21℃，
ϕ
=60%的湿空气若干（其中干空气质量
m
a
=4500kg），现将室外温度t
1
=35℃，相对湿度
ϕ
1
=70%的空气经过处理后达到上述要求。（1）
求在处理过程中所除去的水分及放热量；（2）如将35℃的纯干空气4500kg冷却到21℃，应
放出多少热量。设当时的大气压力为0.1013MPa。
t
=
21
°
C
⎫⎧
d
=
9.31
g
/
kga
解：（1）
⎬
⇒
⎨
ϕ
=
60%
⎭⎩
h
=
44.753
kJ
/
kga
t
1
=35°
C
⎫
⎧
d
1
=25.18
g
/
kga
⎬
⇒
⎨
ϕ
1
=
70%
⎭
⎩
h
1
=
99.789
kJ
/
kga
∆
d
=
d
1
−
d
=
25.18
−
9.31
=
15.87
g
水
/
kga
m
v
=
m
a
∆
d
=
4500
×
15.87
=
71.415
kg
水
每小时去处水分
d
3
=9.31
g
/
kga
⎫
⎧
t
3
=13°
C
⇒
⎬⎨
ϕ
3
=
100%
⎭
⎩
h
3
=
36.574
kJ
/
kga
5
第8章 湿空气和空气调节
q
=
h
1
−
h
2
=
99.789
−
44.753
=
55.036
kJ
/
kga
Q
=
m
a
q
=
4500
×
55.034
=
247664
kJ
每小时放热量
（2）
Q
=
mc
p
∆
t
=
4500
×
1.005
×
(35
−
21)
=
63315
kJ
纯干空气的放热量
分析：纯干空气冷却放热小于湿空气放热，主要是因为湿空气中的水蒸气部分放热为汽
化潜热，r>>c
p
。
8-10 冷却塔中水的温度由38℃被冷却至23℃，水流量为100×10
3
kg/h。从塔底进入的
湿空气参数为温度t=15℃，相对湿度
ϕ
=50%，塔顶排出的是温度为30℃的饱和湿空气。求
需要送入冷却塔的湿空气质量流量和蒸发的水量。若欲将热水（38℃）冷却到进口空气的湿
球温度，其他参数不变，则送入的湿空气质量流量又为多少？设当时的大气压力为
0.1013MPa。
解：
⎧
d
1
=5.316
g
水/
kga
⎪
t
1
=15
o
C
⎫
⎪
h
1
=28.52
kJ
/
kg
⎬
⇒
⎨
ϕ
1
=50%
⎭
⎪
p
v
,1
=0.859
kpa
⎪
p
a
,1
=100.441
kpa
⎩
⎧
d
2
=27.178
g
水/
kga
⎪
t
2
=30
o
C
⎫
⎪
h
2
=99.64
kJ
/
kg
⎬
⇒
⎨
ϕ
2
=100%
⎭
⎪
p
v
,2
=4.241
kpa
⎪
p
a
,2
=97.059
kpa
⎩
t
3
=38
0
C
h
3
=159.14
kJ
/
kg
t
4
=
23
0
C
h
4
=
96.41
kJ
/
kg
t
4
'
=
9.6
0
C
h
4
'
=
40.34
kJ
/
kg
干空气质量守恒
q
ma,1
=
q
ma,2
水分质量守恒
q
ma
,1
×
(
d
2
−
d
1
)
=
q
w
4
−
q
w
3
能量守恒
q
ma
,1
×
(
h
2
−
h
1
)
=
q
w
4
h
4
−
q
w
3
h
3
解得：
q
ma
,1
=
90896.9
kg
/
h
则送入湿空气质量：
q=q
ma
,1
(1
+d
1
)
=
91380.11
kg
/
h
6
第8章 湿空气和空气调节
蒸发量：
∆
q
w
=
q
ma
,1
(
d
2
−
d
1
)
=
1987.188
kg
/
h
（2）当将热水冷却到进口空气的湿球温度时，即将上面的t
4
,h
4
分别用t
4
’，h
4
’ 来代替。
解得：
q
ma
,1
=
169139.1
kg
/
h
则送入湿空气质量：
q
=
q
ma
,1
(1
+
d
1
)
=
170038.24
kg
/
h
蒸发量：
∆
q
w
=
q
ma
,1
(
d
2
−
d
1
)
=
3697.719
kg
/
h
8-11 某厂房产生余热16500kJ/h，热湿比ε = 7000。为保持室内温度t =27℃及相对湿度
ϕ
=40%的要求，向厂房送入湿空气的温度t
1
=19℃，求每小时的送风量为多少kg及厂房的
产湿量。当时的大气压力为0.1013MPa。
t
=27°
C
⎫
⎧
d
=8.89
g
水/
kga
解：
和
⎬
⇒
⎨
ϕ
=40%
⎭
⎩
h
=49.82
KJ
/
kga
ε = 7000 作图，交t
1
=19℃ 处得
⎧
d
1
=7.05
g
水
/
kga
⎨
h
=36.9
KJ
/
kga
⎩
1
m
a
(
h−h
1
)
=∆H=
16500
KJ
/
h
m
a
=
ii
i
ii
∆
H
16500
==1277.1
kga
/
h
h
−
h
1
49.82−36.9
−
3
i
m
v
=
m
a
d
1
=1277.1×7.05×10
iii
=9.0
kg
水
/
h
m
总
=m
a
+m
v
=
1277.1
+
9.0
=
1286.1
kg
/
h
送风量
ii
∆
h
=
7000
∆
D
=∆
H
/7000
=
16500/7000
=
2.357
kg
水
/
h
产湿量
ε
=
∆
d
7
2024年5月14日发(作者：袭乐蓉)
第8章 湿空气和空气调节
第8章 湿空气和空气调节
8-1 今测得湿空气的干球温度t=30℃，湿球温度t
s
=20℃，当地大气压力p
b
=0.1MPa。求：
湿空气的相对湿度
ϕ
、含湿量d、焓h。
解：查h-d图得：相对湿度
ϕ
=40%；含湿量d=10.7g/kg(DA)；比焓h=57.5kJ/kg(DA)
8-2 已知湿空气开始时的状态是p
b
=0.1MPa，温度t =35℃，相对湿度
ϕ
=70%，求水蒸
气的分压力和湿空气的露点温度；如果保持该湿空气的温度不变，而将压力提高到
p
2
=0.5MPa，此时水蒸气的分压力和湿空气的露点温度又是多少？
解：1）
p
s
(t)=0.00563MPa
p
v
=
ϕ
⋅p
s
(t)=0.7×0.00563MPa=0.003941Mpa
t
d
=t
s
(p
v
)=t
s
(0.003941MPa)=28.7°C
2）
p
v
2
=5p
v
=5×0.003941=0.019705MPa>p
s
(t)=0.00563Mpa
∴此时湿空气已经达到饱和，
p
v
2
=0.00563Mpa
t
d
2
=35°C
（并已经有水析出）
8-3 已知湿空气开始时的状态是p
b
=0.1MPa，温度t =40℃，相对湿度
ϕ
=70%，如果湿
空气被定压冷却到5℃，有多少水分被去除？
解：
p
s
1
(
t
1
)
=p
s
1
(40
°C
)
=
0.00738
Mpa
d
1
=0.622
ϕ
p
s
1
0.7×7.38×1000
=0.622×=33.88
g
水/
kga
p
−
ϕ
p
s
1
100−0.7×7.38
ϕ
2
=100%
p
s
2
(5°C)=0.000873MPa
d
2
=0.622
ϕ
2
p
s
2
1×0.873
×1000=5.48
g
/
kg
(
DA
)
=0.622×
p
−
ϕ
p
s
2
100−0.873
∆
d
=
d
−
d
2
=
33.88
−
5.48
=
28.4
g
/
kg
(
DA
)
8-4 一功率为800W的电吹风机，吸入的空气为0.1MPa、15℃、
ϕ
=70%，经过电吹风
1
第8章 湿空气和空气调节
机后，压力基本不变，温度变为50℃，相对湿度变为20%，不考虑空气动能的变化。求电
吹风机入口的体积流量（m
3
/s）。
解：
p
s
1
(15
C
)
=
0.00171
MPa
d
1
=0.622
0
0
ϕ
P
s
1
0.7×0.71×1000
=0.622×=7.54
g
水/
kga
100−0.7×1.71
p
−
ϕ
p
s
1
p
s
2
(50
C
)
=
0.01235
MPa
d
2
=0.622
ϕ
p
s
2
0.2×12.35×1000
=0.622×=15.75
g
水/
kga
100−0.2×12.35
p
−
ϕ
p
s
2
h
1
=h
a
1
+h
v
1
=
1.005
t
1
+d
1
(2501
+
1.86
t
1
)= 34.132 kJ/kga
h
2
=h
a
2
+h
v
2
=
1.005
t
2
+d
2
(2501
+
1.86
t
2
)= 91.112 kJ/kga
i
d
−
d
∆
h
∆
d
15.75−7.54
=
i
∴
m
a
=
21
W
=×
0.8
=
0.115
g
/
s
91.112−34.132
h
2
−
h
1
W
m
a
m
a
R
g
,
a
T
1
0.115×10
−3
×287×(273+15)
p
a
V
−53
m
a
=
∴
V
1
===9.6×10
m
/
s
53
R
g
,
a
T
10−0.7×1.71×10
p
a
,1
i
i
i
i
8-5 已知湿空气的状态是p
b
=0.1MPa，干球温度t =30℃，露点温度t
d
=15℃，求其相对
湿度、含湿量、水蒸气分压力。如果将该湿空气定压加热至50℃，求相对湿度以及需要加
入的热量。
解：1）
p
s
(15
C
)
=
0.00171
MPa
0
2
第8章 湿空气和空气调节
d=0.622
0
1.71×1000
=10.82g/kg(DA)
100−1.71
p
s
(15
0
C
)
1.71
==40%
p
s
1
(30
C
)
=
0.00424
MPa
ϕ
1
=
0
p
s
(30
C
)4.24
p
s
(15
0
C
)
1.71
2）
p
s
2
(50
C
)
=
0.01235
MPa
ϕ
2
===13.8%
p
s
(50
0
C
)12.35
0
h
1
=
h
a
1
+
h
v
1
=1.005
t
1
+
d
(2501+1.86
t
1
)
h
2
=
h
a
2
+
h
v
2
=1.005
t
2
+
d
(2501+1.86
t
2
)
∴∆h=h
2
−h
1
=1.005×(t
2
−t
1
)+d×1.86×(t
2
−t
1
)
=1.005×(50−30)+10.82×10
=1.005×20+10.82×10
8-6 有一房间地板面积为325m
2
，地板到天花板的高度2.4m，如房间空气压力为0.1MPa，
温度为30℃，
ϕ
=70%。问房间内有多少公斤水蒸气？
解：
p
s
(30
C
)
=
0.00424
MPa
0
−
3
×1.86×(50−30)
−
3
×1.86×20=20.5kJ/kga
d
=0.622×
4.24×0.7
=
19.03g
水
/kga
100−4.24×0.7
p
a
=p−p
v
=
0.10
−
0.7
×
0.00424
=
0.09703
MPa
V=Ah=325×2.4=780m
3
p
a
V
0.09703×10
6
×780
==
870.31kg干空气
m
a
=
R
g
,
a
T
287×
(
273+30
)
m
v
=m
a
d=870.31×19.03×10
−3
=
16.56kg水蒸气
8-7 有两股湿空气进行绝热混合，已知第一股气流的V
1
=15m
3
/min，t
1
=20℃，
ϕ
1
=30%；
第二股气流的V
2
=20m
3
/min，t
2
=35℃，
ϕ
2
=80%。如两股气流的压力均为101315Pa，试分别
用图解法及计算法求混合后湿空气的焓、含湿量、温度，相对湿度。
t
1
=20°
C
⎫⎧
d
1
=4.39
g
/
kgat
2
=35°
C
⎫⎧
d
2
=29.33
g
/
kga
解：
⎬
⇒
⎨⎬
⇒
⎨
ϕ
=30%
⎭⎩
h
1
=31.27
kJ
/
kga
ϕ
=80%
⎭⎩
h
2
=110.44
kJ
/
kga
p
a
,1
=p−p
v
,1
=
0.101325
−
0.3
×
0.002337
=
0.100624
MPa
0.100624
×
10
6
×
15
q
ma
,1
===17.95
kg
/min
R
g
,
a
T
1
0.287
×
(273
+
20)
3
p
a
,1
V
1
第8章 湿空气和空气调节
p
a
,2
=p−p
v
,2
=
0.101325
−
0.8
×
0.005629
=
0.096822
MPa
q
ma
,2
0.09682
×
10
6
×
20
===21.91
kg
/min
R
g
,
a
T
2
0.287
×
(273
+
35)
13
q
ma
,2
21.91
===0.819
作图，按比例画出3点，读出数据
32
q
ma
,1
17.95
p
a
,2
V
2
图解法
h
3
=74.14kJ/kga
d
3
=17.85kJ/kga
t
3
≈28.4°C
ϕ
≈73%
计算法：
干空气质量守恒
q
ma,3
=
q
ma,1
+
q
ma,2
= 39.86 kg/min
水蒸气质量守恒
q
ma,3
d
3
=
q
ma,1
d
1
+
q
ma,2
d
2
d
3
= 17.85 g水/kga
能量守恒
q
ma,3
h
3
=
q
ma,1
h
1
+
q
ma,2
h
2
h
3
= 74.14 KJ/kga
t
3
≈28.4°
C
8-8 某空调系统，每小时需要t =21℃，
ϕ
=60%的湿空气12000m
3
。已知新空气的温度
t
1
=5℃，相对湿度
ϕ
1
=80%；循环空气的温度t
2
=25℃，相对湿度
ϕ
2
=70%。新空气与循环空
气混合后送入空调系统。设当时的大气压力为0.1013MPa。试求（1）需预先将新空气加热
到多少度；（2）新空气与循环空气的质量各为多少kg？
解：
n
:
ϕ
≈73%
t
1
=5°
C
⎫
t
2
=25°
C
⎫
⇒
d
=4.31
g
/
kgac
:
⎬⎬
⇒
d
2
=13.93
g
/
kga
1
ϕ
1
=80%
⎭
ϕ
2
=70%
⎭
t
3
=21°
C
⎫
t
1'
=
17
°
C
混合后
⎬
⇒
d
3
=9.31
g
/
kga
作图后交点
1'
ϕ
1'
=
36%
ϕ
3
=60%
⎭
设循环空气质量（干空气）
m
c
,
a
，新空气质量（干空气）
m
n
,
a
则
m
c
,
a
+
m
n
,
a
=
m
总,
a
(1)
4
第8章 湿空气和空气调节
m
n
,
a
m
c
,
a
=
13
d
2
−
d
3
13.93
−
9.31
===
0.924
(2)
32
d
3
−
d
1
9.31
−
4.31
p
a
V
(
p
−
p
v
)
⋅
V
[
p
−
ϕ
p
s
(21
°
C
)
]
⋅
V
(101300
−
0.6
×
2.49
×
10
3
)
×
12000
====
14052.5
kgam
a
=
287
×
(21
+
273)
R
ga
TR
ga
TR
ga
T
联立求解，得
m
c
,
a
=
7303.8
kga
m
n
,
a
=
6748.7
kga
m
c
,
v
=
m
c
,
a
⋅
d
2
=7303.8×13.93×10
−3
=101.74
kg
水
m
n
,
v
=
m
n
,
a
⋅
d
1
=6748.7×4.31×10
−3
=29.09
kg
水
∴
m
c
=
m
c
,
a
+
m
c
,
v
=
7303.8
+
101.74
=
7405.54
kg
m
n
=
m
n
,
a
+
m
n
,
v
=
6748.7
+
29.09
=
6777.72
kg
8-9 某空调系统，每小时需要t =21℃，
ϕ
=60%的湿空气若干（其中干空气质量
m
a
=4500kg），现将室外温度t
1
=35℃，相对湿度
ϕ
1
=70%的空气经过处理后达到上述要求。（1）
求在处理过程中所除去的水分及放热量；（2）如将35℃的纯干空气4500kg冷却到21℃，应
放出多少热量。设当时的大气压力为0.1013MPa。
t
=
21
°
C
⎫⎧
d
=
9.31
g
/
kga
解：（1）
⎬
⇒
⎨
ϕ
=
60%
⎭⎩
h
=
44.753
kJ
/
kga
t
1
=35°
C
⎫
⎧
d
1
=25.18
g
/
kga
⎬
⇒
⎨
ϕ
1
=
70%
⎭
⎩
h
1
=
99.789
kJ
/
kga
∆
d
=
d
1
−
d
=
25.18
−
9.31
=
15.87
g
水
/
kga
m
v
=
m
a
∆
d
=
4500
×
15.87
=
71.415
kg
水
每小时去处水分
d
3
=9.31
g
/
kga
⎫
⎧
t
3
=13°
C
⇒
⎬⎨
ϕ
3
=
100%
⎭
⎩
h
3
=
36.574
kJ
/
kga
5
第8章 湿空气和空气调节
q
=
h
1
−
h
2
=
99.789
−
44.753
=
55.036
kJ
/
kga
Q
=
m
a
q
=
4500
×
55.034
=
247664
kJ
每小时放热量
（2）
Q
=
mc
p
∆
t
=
4500
×
1.005
×
(35
−
21)
=
63315
kJ
纯干空气的放热量
分析：纯干空气冷却放热小于湿空气放热，主要是因为湿空气中的水蒸气部分放热为汽
化潜热，r>>c
p
。
8-10 冷却塔中水的温度由38℃被冷却至23℃，水流量为100×10
3
kg/h。从塔底进入的
湿空气参数为温度t=15℃，相对湿度
ϕ
=50%，塔顶排出的是温度为30℃的饱和湿空气。求
需要送入冷却塔的湿空气质量流量和蒸发的水量。若欲将热水（38℃）冷却到进口空气的湿
球温度，其他参数不变，则送入的湿空气质量流量又为多少？设当时的大气压力为
0.1013MPa。
解：
⎧
d
1
=5.316
g
水/
kga
⎪
t
1
=15
o
C
⎫
⎪
h
1
=28.52
kJ
/
kg
⎬
⇒
⎨
ϕ
1
=50%
⎭
⎪
p
v
,1
=0.859
kpa
⎪
p
a
,1
=100.441
kpa
⎩
⎧
d
2
=27.178
g
水/
kga
⎪
t
2
=30
o
C
⎫
⎪
h
2
=99.64
kJ
/
kg
⎬
⇒
⎨
ϕ
2
=100%
⎭
⎪
p
v
,2
=4.241
kpa
⎪
p
a
,2
=97.059
kpa
⎩
t
3
=38
0
C
h
3
=159.14
kJ
/
kg
t
4
=
23
0
C
h
4
=
96.41
kJ
/
kg
t
4
'
=
9.6
0
C
h
4
'
=
40.34
kJ
/
kg
干空气质量守恒
q
ma,1
=
q
ma,2
水分质量守恒
q
ma
,1
×
(
d
2
−
d
1
)
=
q
w
4
−
q
w
3
能量守恒
q
ma
,1
×
(
h
2
−
h
1
)
=
q
w
4
h
4
−
q
w
3
h
3
解得：
q
ma
,1
=
90896.9
kg
/
h
则送入湿空气质量：
q=q
ma
,1
(1
+d
1
)
=
91380.11
kg
/
h
6
第8章 湿空气和空气调节
蒸发量：
∆
q
w
=
q
ma
,1
(
d
2
−
d
1
)
=
1987.188
kg
/
h
（2）当将热水冷却到进口空气的湿球温度时，即将上面的t
4
,h
4
分别用t
4
’，h
4
’ 来代替。
解得：
q
ma
,1
=
169139.1
kg
/
h
则送入湿空气质量：
q
=
q
ma
,1
(1
+
d
1
)
=
170038.24
kg
/
h
蒸发量：
∆
q
w
=
q
ma
,1
(
d
2
−
d
1
)
=
3697.719
kg
/
h
8-11 某厂房产生余热16500kJ/h，热湿比ε = 7000。为保持室内温度t =27℃及相对湿度
ϕ
=40%的要求，向厂房送入湿空气的温度t
1
=19℃，求每小时的送风量为多少kg及厂房的
产湿量。当时的大气压力为0.1013MPa。
t
=27°
C
⎫
⎧
d
=8.89
g
水/
kga
解：
和
⎬
⇒
⎨
ϕ
=40%
⎭
⎩
h
=49.82
KJ
/
kga
ε = 7000 作图，交t
1
=19℃ 处得
⎧
d
1
=7.05
g
水
/
kga
⎨
h
=36.9
KJ
/
kga
⎩
1
m
a
(
h−h
1
)
=∆H=
16500
KJ
/
h
m
a
=
ii
i
ii
∆
H
16500
==1277.1
kga
/
h
h
−
h
1
49.82−36.9
−
3
i
m
v
=
m
a
d
1
=1277.1×7.05×10
iii
=9.0
kg
水
/
h
m
总
=m
a
+m
v
=
1277.1
+
9.0
=
1286.1
kg
/
h
送风量
ii
∆
h
=
7000
∆
D
=∆
H
/7000
=
16500/7000
=
2.357
kg
水
/
h
产湿量
ε
=
∆
d
7