湿球温度计算方法研究

湿球温度计算方法研究 张磊1杨亚东1田文文2李静3 (1．河南省众慧电力咨询有限责任公司；2．河南省电力勘测院，河南郑州450007： 3．燕山大学信息科学与工程学院，河北秦皇岛066004) 摘要：近几年，国内大多气象站不再现测逐日湿球温度，原规程中电厂气象参数的分析计算方法已不能满足工程要 求。文章探讨利用湿度参量计算的有关，通过干球温度、相对湿度、大气压强来计算湿球温度。通过与实测湿 球温度进行对比，此计算方法较为准确可靠，可在工程实践中应用。 关键词：湿球温度；干球温度；相对湿度；确定性系数 中图分类号：P412 文献标识码：A 文章编号：1009—2374(2011)10—0042—02 一、问题提出 《电力工程水文技术规程(DL／T5084一1998)》中规 定：冷却塔热力计算的设计气象条件，应根据最近连续 不少于五年夏季最炎热时期(三个月计)的日平均湿球 温度资料统计，点绘累积频率曲线，求得频率为10％的湿 球温度，以此查找一组或数组相应的干球温度、相对湿 度、风速及气压等组合值。 由于近几年国内大多气象站已不观测逐日湿球温 度，原手册方法已经不能满足工程计算要求，需要研究 新的替代方法。本文利用湿度参量计算的有关公式，通 过干球温度、相对湿度、大气压强来计算湿球温度，并 通过与实测湿球温度进行对比，验证此方法的精确性和 适用性。 二、方法原理 1．用干湿球温度求空气中水汽压的计算公式： e=民一A·只·(t--tw) (1) 式中，e：水汽压(^只)；E。：湿球温度t。所对 应的纯水平液面的饱和水汽压；』：干湿表系数(℃一 1)，由干湿表类型、通风速度及湿球结冰与否而定，其 值可在干湿表系数表中查取，见表1；只：本站气压(蛾 )；t：干球温度(℃)：t。：湿球温度(℃)。 表1干湿表系数表 AiXl0—3(℃一1) 干湿表类型及通风速度 湿球未结冰 湿球结冰 通风干湿表(通风速度2．5m／sl 0．662 0．584 球状干湿表(通风速度0．4m／s) 0．857 0．756 柱状干湿表f通风速度0．4m／s) 0．815 0．719 现用百叶箱球状干湿表 0．7947 0．7947 (通风速度0．8m／s) 饱和水汽压采用世界气象组织推荐的戈夫一格雷奇 (Goff—Gratch)公式。纯水平液面饱和水汽压的计算公 42o中阉高新竣．}冶生2011．04 式如下： logE。=10．79574(1一五，r)-5．02800log(r／r,)+1．50475×10。 0—10“”(r7㈣】+o．42873×104【104”5(I卅”一1】+o．78614(2) 式中，E。：纯水平液面饱和水汽压(圮)； 互=273．16。K(水的三相点温度)：T=273．15+t℃ (绝对温度K)。 2．由相对湿度求水汽压公式 e=UXEw，／100 (3) 式中，U：相对湿度(％)；其余同上。 由(1)、(3)式可知： 瓦一彳·只·(，-t。)=UxE。／100(4) 上式中：干湿表系数A查表可得；气压R、千球温 度t、相对湿度c，为已知值；E。为干球温度t所对应的纯 水平液面饱和水汽压。由(2)式可求。k、t。未知，而 瓦为湿球温度f。所对应的纯水平液面饱和水汽压，也仅 有t。为未知量。则(4)式为仅有一个未知量t。的方程。 采用试算法，根据程序计算可求解t。。 三、算例分析 本文选取了分别位于河南省南、北部地区的信阳、 辉县两个气象站作为代表站，利用其近几年的资料进行 计算分析，并采用确定性系数评价计算结果的精度： ∑k(o一，a)】2 DC=1—2吐=__=—————● ∑b∞一才 (5) 式中：Dc为确定性系数；y(O为实测值：y。(i)为计算 值；Y为实测序列均值：n为资料序列长度。 (一)辉县气象站 根据辉县站2002～2006年6、7、8--月460天日均湿 球温度资料统计，求得频率为10％的湿球温度为26．3℃。 由气压、干球温度、相对湿度利用本计算方法推求逐日 湿球温度后，得到的频率为10％的湿球温度为26．4"C．实 万方数据 翻日均谩球温度与计算日均攫球温度误差分析结果见衰 2，均值及频睾10％值的相对误趋、的确定性系数见 袭3，宴测值票列与计算值系列对比躅皿蹿】- 表2埠县市2002—2∞6年6一B月日琦4球&虚宴洲 #计算证{舟布置 差在!l'以内的有366个+所占百丹比为796■：误差在 ±2‘以内的有437个．所占百分比为95t；误差在±3'以 内的百455十．所占百分比为98蚪。 袁5信”市2。01，磊孑罂漕盏器各鼻驴4球4虚均值、 差在±1％虬内韵有350个，所占百丹比为76l'：误差在 ±2*以内时有424个，所占百分比为922％误差在±3* 以内的有450牛．所占百分比为97麟． 袁3辉#市2002～2∞6丰6～8月目琦＆球4度琦值、 tO％值厦有垃牲分斩表 由表3可知，湿球温度均位及频率为lO％值的实涮 与计算谩萱均控制在较低水平，而确定性系数亦选到了 099以上． 燧数瑞 目l#县十2002～2Df)6}6～8月日均 4球涅虚奕■；计算#布圈 (=)信阳气象坫 根据信阳站2001～2005年6，7，8三月460天日均湿 球温度资科统计．求得频率为】OI的湿翠温度为265"C． 由气压、干球温度、矩对湿度刊用奉计算方法推求连日 程球温度后，得到钧频率为10啪湿球温度为266℃。妾 捌日均湿玮箍度与计算日均涅球温度误差分析结果晃表 4，均值及额率lO％值的相对误差、方案的确定性系数见 表5，麦耐值系列与计算值系列对比鹫见圈2． 表4信H市2001—2005年6-8月目崎4球4鹿栾Ⅻ 与计算谩差分市表 根据裘4可知，在2001—2005年460个最据中，误 与计算误差均控制在段低水平．而确定性系救亦选到丁 0 99咀上． !鞠 。2佶“市2001～鸳算靠善；；5。崎4康温度央“ 四、结论 本文基于湿度参盘日葬的相关公式．撵it利用气象 站实瀑千球温度、相对湿度和丈气压强求掉日均湿球温 度．井应用该方法对河南省南、北犀域两个代表站进行 T计算．并与实测数据作T对＆分析。结果表明： 1 两气象站计算值与实测值的数据误差分别有 船2*、95■集中在士器班内． 2用本法计算的10I湿球温度与用宴涮计算的1OI 避球涅度误差仪为O381．Ⅻ确定性系觳均进到了099 以上． 固此．车文所提出曲日均湿球温度计算方法是较为 准确适用的，在无湿球温度观测地区．可用于电厂气象 参散舵分析计算，可虬在I程实践中应用．O 。。。+。+。搿‰⋯婀 闭目末t晕自＆t壹鼻是fMln章气卑女自啡，1986 13}十∞t卑局№自≈曩4■*筢【目气誊女．tn．2m03 作者简介mA【1989-】．*．*n《M凡．*≈fa女gA甚 t女iE}自有m责任☆目．研￡}自t^i杜$it卑。 (责任编辑R#芳) ∞t1¨O十■‘■瑚浍^43 万方数据 湿球温度计算方法研究 作者： 张磊， 杨亚东， 田文文， 李静 作者单位： 张磊,杨亚东(河南省众慧电力工程咨询有限责任公司)， 田文文(河南省电力勘测设计院,河 南,郑州,450007)， 李静(燕山大学信息科学与工程学院,河北,秦皇岛,066004) 刊名： 中国高新技术企业 英文刊名： CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES 年，卷(期)： 2011(7) 参考文献(3条) 1.DL/T 5084-1998,电力工程水文技术规程 2.国家气象局 湿度查算表 1986 3.中国气象局 地面气象观测规范 2003 本文读者也读过(10条) 1. 胡进宝.HU Jin-bao 西北无资料地区湿球温度计算方法研究[期刊]-电力勘测设计2011(4) 2. 陈锦冠.周小萍 湿球温度不正常的处理办法[期刊论文]-广东气象2000(3) 3. 魏华兵.郭江峰 自动气象站湿球温度的快速计算方法[会议论文]-2011 4. 荣剑文.Rong Jianwen 湿球温度的计算及应用[期刊论文]-制冷技术2008,28(4) 5. 邹国智.李斌 气压、温度、湿度、风等自记仪器可不再保留的可行性分析[期刊论文]-大科技·科技天地 2011(4) 6. 赵永胜.刘德平.胡长权 无资料地区湿球温度计算方法研究[期刊论文]-电力勘测设计2009(5) 7. 吴俊云.王磊.陈芝久.陈在康.Wu Junyun.Wang Lei.Chen Zhijiu.Chen Zaikang 湿球温度与饱和焓值经验关系 式[期刊论文]-暖通空调2000,30(3) 8. 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) 9. 惠建峰.关志成.王黎明.李秋玮.HUI Jian-feng.GUAN Zhi-cheng.WANG Li-ming.LI Qiu-wei 正流注传播动力学 特性随气压湿度变化的研究[期刊论文]-高电压技术2007,33(6) 10. 周灵辉.杨凯.谢馨.叶兵.闻欣 干湿球法测量烟气湿度的准确性探讨[期刊论文]-环境科学与管理2011,36(10) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zggxjsqy201107018.aspx