Общие сведения. Влажный воздух, представляет собой смесь сухого воздуха и водяного пара

Влажный воздух, представляет собой смесь сухого воздуха и водяного пара. Свойства влажного воздуха используют при сушке материалов, расчетах систем охлаждения оборотной циркуляционной водой, а также при вентиляции помещений с избыточными выделениями влаги и т.п.

Смесь сухого воздуха и перегретого водяного пара – это ненасыщенный влажный воздух. Смесь сухого воздуха и насыщенного водяного пара – это насыщенный влажный воздух.

Одними из основных понятий, используемых в теплотехнике, являются показатели абсолютной и относительной влажности воздуха.

Абсолютная влажность воздуха, D, кг/м³ – представляет собой отношение массы водяного пара М_вп, содержащегося в единице объема воздуха V:

D= М_вп/V (2.1)

Относительная влажность воздуха, φ, % - отношение абсолютной влажности D к максимально возможной абсолютной влажности D_max при данной температуре воздуха t, °С:

φ=(D/D_max)×100% (2.2)

Изменение абсолютной и относительной влажности от температуры наглядно показывает графическая зависимость, представленная в приложении 1.На данной диаграмме представлены кривые относительной влажности от 20% до 100% в зависимости от температуры воздуха. Анализ данной диаграммы показывает, почему в холодный период года, например, при температуре окружающей среды 0°С и относительной влажности близкой к 100%, воздух, подаваемый приточной вентиляцией, снижает относительную влажность в помещении с температурой 20°С. Наружныйвоздух содержит 5 г воды на м³. Нагреваясь до 20°С при таком содержании влаги его относительная влажность составляет около 30%. Для повышения относительной влажности воздуха до необходимых 60% следует добавить в него дополнительно 4…5 г воды на м³. Для этой цели применяются системы увлажнения воздуха. Это происходит потому, что сильный обогрев повышает температуру, но не увеличивает количество водяного пара. Это вызывает усиленное испарение влаги отовсюду: с кожи и из организма, комнатных растений и предметов мебели.

При испарении жидкости ее температура понижается. Чем суше воздух, тем интенсивнее испаряется вода из влажной ткани и тем ниже ее температура.При температуре 20…25°С наиболее благоприятным для жизни человека считается воздух с относительной влажностью от 40% до 60%.Относительная влажность ниже 40% при нормальной температуре воздуха приводит к усиленной потере влаги, и обезвоживанию. Особенно низкая влажность воздуха в помещениях в зимнее время; она составляет 10…20%, в то время как летние месяцы воздух достаточно увлажнен (в особо дождливую погоду относительная влажность может достигать 80…90%).

При низкой влажности воздуха дольше сохраняются патогенные микроорганизмы, происходит быстрое испарение влаги с поверхности и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, легких, что может привести к ухудшению самочувствия, на поверхности предметов скапливается больше статического заряда. Поэтому в зимнее время в жилых помещениях производят увлажнение, хорошими увлажнителями являются растения.

При моделировании процесса увлажнения и осушения происходит соответствующие изменения параметров влажности, в общем виде эти изменения можно изобразить графической зависимостью представленной на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1. – Разгонная влажностная характеристика модели камеры: 1- увлажнение; 2- осушение; φ_н – начальное значение влажности в камере, %; φ_у – установившееся значение влажности при увлажнении, %; φ_о - значение влажности при осушении, %; τ_у – время увлажнения, мин; τ_о – время осушения, мин.