4.4 Смешивание воздуха с различными параметрами - УКЦ

Смешивание воздуха с различными параметрами представлено на рисунке 2.

_При смешивании воздуха с двумя различными параметрами — линия смеси пойдет по прямой, соединяя точки с этими параметрами._

*Точка смеси будет лежать на расстоянии обратно пропорциональном массам смешиваемых частей воздуха.*

Теплосодержание смеси

p= (Теплосодержание смеси)

Влагосодержание смеси

p= (Влагосодержание смеси)

*Пример* см. рисунок 2.

Смешивается воздух (*точка 1*) с параметрами:

* температура _t1 = 10ºС_;
* теплосодержание _J1 = 12,6 кДж/кг_;
* влагосодержание _d1 = 1,0 г/кг_;
* относительная влажность _φ1 = 13%_

с воздухом (*точка 2*) с параметрами:

* температура _t2 = 24ºС_;
* теплосодержание _J2 = 54,5 кДж/кг_;
* влагосодержание _d2 = 12,0 г/кг_;
* относительная влажность _φ2 = 64%_.

Необходимо получить смесь с температурой

p=. *_tсм = 19ºС;_*

Построение процесса смешивания начинаем с нанесения *_точки 1_* и *_точки 2_* с заданными параметрами.

Процесс смешения пойдет по прямой *_линии 1-2._*

На этой линии находим точку смеси *_С_* с заданной температурой

p=. *_tсм = 19ºС._*

Дополнительно по *_J — d диаграмме_* определяем:

* теплосодержание смешанного воздуха

p=. *_Jсм. = 39,4 кДж/кг;_*

* влагосодержание смешанного воздуха

p=. *_dсм. = 8 г/кг;_*

* относительная влажность смешанного воздуха

p=. *_φсм. = 58 %_*

Для получения смешанного воздуха с этими параметрами необходимо взять:

* *_37% воздуха_* с параметрами в *_точке 1_*;
* *_63% воздуха_* с параметрами в *_точке 2_*.

(Смешивание воздуха с различными параметрами)

Представляет интерес рассмотреть один из частных случаев смешивания двух объёмов воздуха со следующими исходными данными:

*ненасыщенный влажный воздух с параметрами (точка 1):*

* температура по сухому термометру составляет *_t1 = — 17°С_*;
* теплосодержание или энтальпия равна *_J1 = — 16 кДж/кг_*.

*смешивается в равных пропорциях с ненасыщенным влажным воздухом с параметрами:*

* температура по сухому термометру равна *_t2 = 22°С_*;
* теплосодержание или энтальпия составляет *_J2 = 61 кДж/кг_*.

Определить параметры воздуха в точке смеси.

*Решение* (см. рисунок 2А).

На *_J — d диаграмме_* находим точку *_1_* и точку *_2_* с заданными параметрами.

Соединяем точку *_1_* и точку *_2_* прямой линией – *линией смеси.*

Точка смеси *_С_* будет лежать на этой прямой и находиться на одинаковом расстоянии от точки *_1_* и точки *_2_* (т.к. смешиваются два равных объёма) и лежать ниже линии относительной влажности *_φ = 100%_* .

Таким образом, будет происходить частичная конденсация пара из воздуха в виде тумана и росы, а воздух будет насыщенным.

Точка смеси *_С_* при этом перейдёт в более устойчивое состояние на кривую насыщения *_φ = 100%_* в точку *_С1_*.

Для определения положения точки *_С1_* на кривой насыщения (на линии относительной влажности) *_φ=100%_* необходимо отыскать точку, которая удовлетворяла бы уравнению

p= (Уравнение для определения положения точки С1)

Т.е. необходимо разделить отрезок кривой *_φ = 100%_* от точки *_1_* до точки *_2_* на два равных отрезка.

Однако, следует отметить, что определить графически точку *_С1_* на кривой *_φ = 100%_* при смешивании двух разных объёмов воздуха довольно сложно.

Для этого необходимо обратиться к двум уравнениям, которые были приведены ранее, а именно:

p= (Уравнение для определения положения точки С1)

p= (Уравнение для определения положения точки С1)

Все величины в этих двух уравнениях известны и не представляет трудности определить
численные значения *_JС_* и *_dС_*.

Зная, что точка *_С1_* лежит на линии *_φ = 100%_* , определяем её на *_J — d диаграмме_* по величине *_JС_* (пересечение линии *_JС = const_* с линией *_φ = 100%_*), или по величине *_dС_* (пересечение линии *_dС = const_* c линией *_φ = 100%_*) .

Погрешность совпадения этих точек зависит только от точности построения *_J — d диаграммы_*.

Определяем теплосодержание смеси по уравнению

p= (Определяем теплосодержание смеси по уравнению)!

При равных пропорциях смешиваемых частей воздуха, т.е. *_G1 = G2_* , уравнение
примет вид

p= (При равных пропорциях смешиваемых частей воздуха)

Проверяем точность построения процессов на *_J — d диаграмме_*

p= (Проверяем точность построения процессов на J — d диаграмме)!

Параметры точки смеси *_С1_*:

* температура по сухому термометру *_tC1 = 6,7°С_*
* теплосодержание — энтальпия *_JC1 = 22_* _кДж/кг_;
* влагосодержание — абсолютная влажность *_dС1 = 6,08_* _г/кг_;
* относительная влажность *_φ = 100%_*

При этом на каждый килограмм смеси выпадает

p=. *_dС — dС1 = 7,925 — 6,08 = 1,845 г влаги._*

*_Стандартные каркасные секции для обработки воздуха в приточных установках и в центральных кондиционерах представлены на рисунок 3._*

(Определить параметры воздуха в точке смеси)

(Стандартные каркасные секции для обработки воздуха в приточных установках и в центральных кондиционерах)