Id-диаграмма влажного воздуха

Параметры влажного воздуха обычно определяют графическим путем при помощи id-диаграммы, предложенной проф. Л. К. Рам-зиным в 1918 г. (рис. 15-2).

На этой диаграмме по оси ординат откладываются величины энтальпии i в кдж/кг сухого воздуха, а по оси абсцисс — влагосодержания d в г/кг. Для более удобного расположения различ­ных линий на диаграмме координатные оси располагаются под углом, равным 135°, причем ось ординат проводится вертикально.

Таким образом, линии влагосодержания d будут вертикальными, а линии энтальпии i — наклонными прямыми. На диаграмме нанесены следующие линии: линии постоянных энтальпий (прямые, наклонные к оси ординат под углом 45°); линии постоянных влагосодержаний (прямые, параллельные оси ординат); линии постоян­ных температур влажного воздуха; линии относительной влажно­сти воздуха.

Обычно диаграмма строится для барометрического давления 0,9930 бар, но с достаточной точностью она может быть использо­вана и для других давлений, близких к основному, id-диаграмма позволяет по известным t и ср определить i и d, a пo d — величину р_п. Кроме того, по id-диаграмме для каждого состояния влажного воздуха можно определить температуру точки росы, т. е. температуру точки, в которой воздух будет насыщен водяным паром φ= 100%.

Процесс нагревания влажного воздуха совершается при неиз­менном влагосодержании, т. е. при d = const. На id-диаграмме этот

процесс изображается вертикальной прямой линией АВ. Процесс охлаждения влажного воздуха также протекает при d = const (изображается вертикально МО). Этот процесс будет справедлив только до состояния полного насыщения воздуха, т. е. до φ = 100%. При дальнейшем охлаждении воздух окажется пересыщенным вла­гой, и она будет выпадать из него в виде росы на материале.

Процесс конденсации можно условно считать проходящим по линии φ = 100%. Например, количество воды, образовавшейся в результате конденсации от точки 0 до точки s, на 1 кг сухого воз­духа будет равно разности влагосодержании d_l — d_z. Идеальный процесс насыщения воздуха влагой в условиях постоянного дав­ления происходит при неизменной энтальпии влажного воздуха (i = const) и изобразится на id-диаграмме отрезком МС. При этом под идеальным процессом подразумевается такой, в котором вся теплота идет только на испарение влаги, т. е. не учитываются по­тери теплоты в окружающую среду и расход теплоты на подогрев жидкости.

В этом случае теплота, отданная влажным воздухом на испаре­ние влаги, вместе с парами снова возвращается во влажный воздух, т. е. общий баланс теплоты в процессе будет равен нулю.

Количество сухого воздуха в процессе испарения влаги не из­меняется. Следовательно, не изменится и энтальпия влажного воз­духа, которая исчисляется на 1 кг содержащегося в нем сухого воздуха.

При помощи id-диаграммы можно найти температуру точки росы. Для этого необходимо из точки, характеризующей данное со­стояние воздуха, провести вертикаль до пересечения с линией Ф = 100%, и изотерма, проходящая через эту точку, будет опреде­лять температуру точки росы (точка 0).

В 1950 г. Г. А. Михайловский (Известия ВТИ, № 2, 1950) пред­ложил is-диаграмму влажного воздуха, которая применяется при некоторых специальных расчетах, например, газовых турбин, эжекторов и др. Расчеты по этой is-диаграмме дают погрешность