湿空气湿球温度与其绝热饱和温度之间的偏差计算与分析

仲恺农业技术学院学报，18(1)：27～29，2005 JournalofZhongkaiUniversityof4∥证z出矾andTechnology 文章编号：1006—0774(2005)01—0027—03 湿空气湿球温度与其绝热饱和温度 之间的偏差计算与分析 宋盎臻，李金成 (仲恺农业技术学院机电工程系，广东广州510220) 摘要：利用MATLAB软件对湿空气湿球温度与其绝热饱和温度之间的偏差进行了计算．结果表明，在给出的实验温 度范围内，用湿球温度计测量的湿球温度与湿空气的绝热饱和温度之间的偏差在O．06％～O．4％之间．为实际工作 中精确计算湿空气湿球温度与其绝热饱和温度之间的偏差提供了． 关键词：湿空气；湿球温度；绝热饱和温度；偏差 中图分类号：TB61+1 文献标识码：A Calculationandanalysisofthedeviationbetweenthewetbulbtemperature andtheadiabaticsaturatedtemperatureofwetair SONGYao—zhen，LIJin—cheng (Departmentof／怄chanicalandElectrical哪m耐Ilg，压orl班aiUniversityofA画a血】工eandTechnology，Guall酣眦51(1225，China) Abslract：Thedeviationbetweenthewetbulbtemperatureandtheadiabaticsaturatedtemperatureofwetair wascalculatedutilizingMATLABsoftware．TheresultsindicatedthatthedeviationWasbetween0．06％～0． 4％inthegiventemperaturerange．andamethodtocalculatepreciselythedeviationbetweenthewetbulb temperatureandtheadiabaticsaturatedtemperatureofwetairwasproposed，too． Keywords：wetair；wetbulbtemperature；adiabaticsaturatedtemperature；deviation 在空调工程和产品设计过程以及科学研究中，常用到湿空气的绝热饱和温度(热力学湿球温度)．所谓 湿空气的绝热饱和温度指的是湿空气绝热变化到饱和状态时的温度，通常用湿球温度计测得．然而理论上 严格来讲，湿球温度计测得的湿球温度并非是湿空气的绝热饱和温度，因为湿球温度计的湿球周围的空气 并非是在绝热情况下(即等焓)达到饱和的，通常是一个焓增过程L1J．一般情况下容易忽略这一焓增，所以认 为湿空气的绝热饱和温度等于其湿球温度．究竟它们之间的偏差有多大，很少见到有这方面的计算，只是用 湿空气的焓湿图作图说明它们之间的偏差很小．在科学研究中，为了计算精度的需要，有时需要准确计算湿 空气的绝热饱和温度．MATLAB是继C语言、FORTRAN语言后广泛使用的第四代工程计算软件，比FOR— TRAN语言编程更加简单并且有强大的计算和绘图功能怛J．作者采用MATLAB编程，给出计算湿空气绝热饱 和温度的方法，并通过计算说明用湿球温度计测得的湿球温度与湿空气的绝热饱和温度之间的偏差大小． 1计算公式与方法 1．1基本公式 湿空气饱和蒸气分压力与绝热饱和温度之间的关系[1]： t=0～2000C时 收稿日期"2004—11—01 作者简介：宋矗臻(1964一)，河南临颍人，高级工程师，博士． 万方数据 仲恺农业技术学院学报 第18卷 lnp。b=C1／T+C2+C3T+C4铲+C5F+C6h1T(1) 式中：CI=一5800．2206；c2=1．3914993；C3=一0．04860239；c4=0．41764768×10—4；C5= 一0．14452093X10。7；c6=6．5459673；Pqb为湿空气饱和蒸气分压力，单位为Pa；T为湿空气绝热饱和温度， 单位为K． 湿空气的焓⋯1： i=1．005t+a(2500+1．84t) (2) 式中i为湿空气的焓，单位为kJ／kg干空气；t为湿空气的干球温度，单位为℃． 1．2已知饱和空气的温度求饱和空气的含湿量 由(1)式求出饱和空气的蒸气分压力Pqb后由下式【1J可以求出饱和空气的含湿量． d=O．622pqb／(101325一pqb)kg／kg干空气 (3) 1．3 已知空气的干球温度和湿球温度求其含湿量 图1中t。、da、i。分别是湿空气的干球温度、含湿量和焓，瓦是湿空气的绝热饱和温度，t们也、i。分别是 湿空气的湿球温度、湿球温度下饱和空气的含湿量和焓． 考虑到用湿球温度计测量湿球温度时，湿球内的空气达 到稳定的饱和状态过程是非等焓过程，即水蒸发到空气中时 除给空气带来汽化潜热外还带来水本身的液体热，所以空气 焓值略有增加，增量为水本身的液体热．于是有： i。一i。=(九一do)c。tto (4) 其中C。为水的比热容，取值为4．1868kJ／kg·oC． 把(2)式代入(4)式整理后有： da=[1．005(t。一ta)+厶(2500+1．84t。一Cpt。)]／图1湿空气湿球温度与其绝热饱和 (2500+1．84t。一Cpt。) (5) 温度在i。d图上的表示 1．4已知空气的干球温度和含湿量求空气绝热饱和温度 Fig1 mustmtionofwetbulbtemperatureandadiabatic 由图1知，i。=0，即： saturatedtemperatureofwetairOni～ddi叼砌 1．005t；+(2500+1．84以)以=1．005t。+(2500+1．84t。)da (6) 上式中以是t；的单值函数，所以上式是关于￡，的一元方程式，通过MAT／_AB软件编程【2J可求出以．编 程用的肘函数和求解程序如下： functiond。=叱(t)％求饱和温度t时的饱和空气含湿量 pqb=exp(一5800．2206／(t+273．15)4-1．3914993一O．04860239*(t+273．15)+0．41764768e一4*(t+ 273．15)2—0．14452093e一7*(￡+273．15)'3+6．5459673*幻g(t+273．15)) d。=O．622×pgb／(101325一pqb) functionY=￡。(％)％已知t小da，求绝热饱和温度的函数 da=％输入唬值 t。= ％输入t。值 Y=da一((1．005+1．84*d。(菇))*戈+2500*吐。(茁)一1．005*￡。)／(1．84*t。+2500) functionY=gert。(xO，菇1)％已知k、比，求绝热饱和温度的程序 x2=xl—t。(x1)*(xl—xO)／(t。(x1)一t。(x0))； n=1： while(abs(戈1一x0)>=1．0e一4)&(／／,<=100000000) x0=菇1：搿1=x2； x2=xl一￡。(x1)*(xl—xO)／(t。(菇1)一t。(x0))； 凡=n+1： end z2 万方数据 第1期 宋盎臻，等：湿空气湿球温度与其绝热饱和温度之间的偏差计算与分析 29 n k=x2％湿空气绝热饱和温度 2 结果分析 用上述计算程序对文献[3]中测得的试验点进行计算，在已知于球温度和湿球温度的情况下计算出试验 点的绝热饱和温度(表1)．其中，t。l、t。1、tsl分别是空气在湿帘进口处实测的干球温度、湿球温度和计算出的 绝热饱和温度，t。2、tw2、ts2分别是空气在湿帘出口处实测的干球温度、湿球温度和计算出的绝热饱和温度． At,1=100％×(k1一瓦1)／kl，△岛2=100％X(％2一ts2)／tt02． 表1湿空气湿球温度k与其绝热饱和温度岛之间的偏差 Table1 ThedeviationbetweenwetbulbtemperaturetwandadiabaticsaturatedtemperaturetBofwetair 由表1可知，在文献[3]的实验温度范围内，湿球温度与绝热饱和温度之间的偏差在0．06％一O．4％之 间．这一偏差对工程计算几乎没有影响．对于其它温度范围，用本文的计算程序可以精确计算出湿球温度 与绝热饱和温度之间的偏差，从而可以分析用湿球温度计测得的湿空气的湿球温度代替其绝热饱和温度对 计算结果的影响． 3 结论 在给定的实验温度范围内，计算表明，用湿球温度计测得的湿空气的湿球温度代替其绝热饱和温度偏 差在0．06％～0．4％，说明用本文编制的MATLAB程序可以计算出湿空气的绝热饱和温度，为精确计算湿球 温度与绝热饱和温度之间的偏差提供了方法． 参考文献： [1]薛殿华．空气调节[M]．北京：清华大学出版社，1994． [2]王沫然．MTALAB5．X与科学计算[M]．北京：清华大学出版社，2000． [3]葛克山，王群，任迪峰．湿帘中气一液传质系数及压降的测定[J]．中国农业大学学报，1999，4(2)：82—85 【责任编辑曾东发】 万方数据 湿空气湿球温度与其绝热饱和温度之间的偏差计算与分析 作者： 宋垚臻， 李金成， SONG Yao-zhen， LI Jin-cheng 作者单位： 仲恺农业技术学院,机电工程系,广东,广州,510220 刊名： 仲恺农业技术学院学报 英文刊名： JOURNAL OF ZHONGKAI UNIVERSITY OF AGRICULTURE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)： 2005,18(1) 被引用次数： 2次 参考文献(3条) 1.薛殿华 空气调节 1994 2.王沫然 MTALAB5.x与科学计算 2000 3.葛克山;王群;任迪峰 湿帘中气-液传质系数及压降的测定[期刊论文]-中国农业大学学报 1999(02) 本文读者也读过(10条) 1. 汤文华.TANG Wen-hua 在Windows平台开发湿空气物理性质实用软件[期刊论文]-能源工程2000(4) 2. 刘华.陈光明.叶水泉 湿空气h-d图及热湿过程分析软件[期刊论文]-科技通报2003,19(3) 3. 李丛来.陈焕新.舒朝晖.鲁红亮 湿空气参数计算方法的分析研究[会议论文]-2007 4. 王晏平.王超.凌琪.张勇.Wang Yanping.Wang Chao.Ling Qi.Zhang Yong 用Visual Basic 6.0编程建立的动态 焓湿图[期刊论文]-暖通空调2006,36(3) 5. 路平.王敏娟 全性质湿空气H-I算图[期刊论文]-化学世界2001,42(7) 6. 陈锦冠.周小萍 湿球温度不正常的处理[期刊论文]-广东气象2000(3) 7. 杨军.Yang Jun 用VB计算湿空气参数[期刊论文]-制冷与空调（四川）2005,20(4) 8. Xiaolan Zhu.Changjun Li.Kexi Liao Simulation of Natrual Gas Pipeline Drying Using Dehumidified Air[会议论文]-2007 9. 张宏昌 湿球温度表水杯水位和空气湿度的关系[期刊论文]-河南气象2004(4) 10. 董哲生 用FoxPro编程建立湿空气状态参数表[期刊论文]-南昌高专学报2002,17(3) 引证文献(2条) 1.何晶 集成一体化干湿球温湿度传感器的研究[期刊论文]-中国新技术新产品 2011(19) 2.蒲舸 垃圾与煤循环流化床混烧污染物生成与净化特性研究[学位论文]博士 2006 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zknyjsxyxb200501007.aspx