Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Термодинамические состояние влажного воздуха





Наименование сост. воздуха Характеристика сост.
  Ненасыщенный Водяной пар является перегретым (парциальное давление пара рп ниже давление насыщения рн)
  Насыщенный Водяной пар насыщенный (парциальное давление пара рп = рн)
  Пересыщенный в метастабильном состоянии Водяной пар пересыщенный (парциальное давление рп н)
  Насыщенный (водяной туман) Во влажном воздухе находится насыщенный водяной пар и капли воды (парциальное давление пара рпн)
  Насыщенный (ледяной туман) Во влажном воздухе находится насыщенный водяной пар и кристаллы льда (парциальное давление пара рпн tн < 0,01ºС)
  Насыщенный(смешанный туман) Во влажном воздухе находятся насыщенный водяной пар, капли воды и кристаллы льда(парциальное давление пара рпн tн < 0,01ºС)

 

Влажный воздух в третьем состояние может находится только при отсутствии ядер конденсации. При наличии пылинок, мельчайших капелек жидкости, газовых ионов, флуктуационных сгущений молекул пара и при соответствующем критическом пересыщении пара происходит его конденсация в объеме, приводящая к образованию тумана. В этом случае воздух переходит в четвертое состояние. (см.табл.2.)

Естественно, что критическое пресыщение пара (Sкр) для плоской поверхности Sкр=1 для выгнутой Sкр<1 а для выпуклой поверхности, которую обычно имеют мельчайшие центры конденсации, Sкр > 1. Этим и объясняется, что конденсация водяного пара в объеме и образование тумана возможны только в пересыщенном водяном паре. Поверхность провода можно назвать плоской поверхностью, поэтому конденсация на нее происходит при Sкр =1

Если содержащийся в воздухе водяной пар находится в ненасыщенном состоянии (рпн) то воздух имеет определенную относительную влажность RH < 1. Если температура поверхности провода ниже температуры окружающего его воздуха, то воздух граничного слоя охлаждается и его относительная влажность повышается. Если влажность достигает 100% т.е. воздух в граничном слое становится насыщенным, то даже прине значительном дальнейшем охлаждении на поверхности провода начинает конденсироваться водяной пар. Процесс конденсации связан с высвобождением тепла, количество которого соответствует теплоте парообразования воды. Это происходит к повышению температуры поверхности провода. Следовательно, градиент температур у поверхности провода уменьшается. Процесс конденсации замедляется. Это происходит до тех пор, пока не установится новое равновесное состояние температуры поверхности провода и плотности насыщенного пара. Тогда процесс конденсации прекращается.

Температура поверхности провода, плотность пара вблизи которой становится равна плотности насыщенного пара т.е. относительная влажность воздуха вблизи которой достигает 100%, называется точка росы. Другими словами, точка росы - это значение температуры газа, при снижении дт которого водяной пар, содержащийся в газе, охлаждаемом изобарически, становится насыщенным над плоской поверхности влажного провода. Согласно [3] давление пара жидкой средой (за которую можно принять влажный провода) определяется по формуле

ра=6,122·е17,62·t / 243,12+t

 

где ра – давление пара над жидкой среды, кПа;
t- температура воздуха ºС
Давление пара связано с относительной влажностью и давление насыщенного пара
Ра=RH • рws
Где рws – давление насыщенного пара над жидкой средой, кПа
RH- относительная влажность воздуха в долях единицы.

Значение Та для диапазона температуры от 0ºС до + 10ºС

  t, °C
             
    Относительная влажность, %   -28,10 27,32 -26,54 -25,76 -24,98 -24,20 -20,31
  -20,35 -19,51 -18,67 -17,83 -16,99 -16,16 -11,98
  -15,55 -14,67 -13,80 -12,92 -12,05 -11,17 -6,81
  -12,02 -11,11 -10,21 -9,31 -8,41 -7,50 -3,00
  -9,20 -8,28 -7,35 -6,43 -5,50 -4,58 0,04
  -6,85 -5,91 -4,96 -4,02 -3,07 -2,13 2,58
  -4,85 -3,86 -2,90 -1,94 -0,98 -0,02 4,78
  -3,04 -2,07 -1,09 -0,12 0,86 1,83 6,71
  -1,45 -0,46 0,53 1,52 2,51 3,50 8,43
               

Когда температура влажного воздуха равна точке росы, воздух насыщается

= 6,112* , где Та-тоска росы.

Уравнение (1) –(3) представляют систему, из которой находится выражение для точки росы, действительное для большого диапазона температуры

=

Для решения данной системы знание величины давление воздуха не требуется, так как давление воздуха вблизи поверхности провода применяется равным атмосферному давлению на уровне провода. Это позволяет не измерять давление воздуха. В табл. 3 приведены значение точки росы для диапазона температуры от 0°С до +10°С Рассмотрим механизм дальнейшего, после замерзание на проводе конденсацированной влаги, процесса при температуре воздуха ниже нуля. Воздух находится в первом, пятом или шестом состояниях (см. табл. 2). Поверхность провода покрыто тонкой ледяной коркой. Увеличение гололед муфты происходит путем ударения о провод водных капель и их кристаллизации и кристалов льда при их налипании (пятое и шестое состояние влажного воздуха). При этом происходит процесс десублимации пара. Пусть воздух представляет собой гомогенную смесь (первое состояние). В этом случае в нем отсутствует вода в жидком и твердом состоянии.

Относительная влажность воздуха RH<1
Поверхность провода имеет температуру tпов воздух температуру tвоз. Пусть температуры воздуха и поверхности провода в момент времени τнач связаны равенством tвоз = tпов. В этом случае десублимация возможно лишь при RH=1, т.е. при насыщенном воздухе. Точка десублимация равна действительной температуры воздуха при RH=1

tвоз=tповi

 

где, Тi - точка десублимации при влажности в прилегающем к поверхности проводе слое (tвоз → tпов). Точка десублимации – это значение температуры газа, при снижении до которого водяной пар, содержащийся в газе, охлаждаемом изобарически, становится насыщенным над плоской поверхностью покрытого льдом или голого провода.
Пусть температура воздуха и поверхности провода в момент времени τнач связаны отношением tвоз › tпов. В этом случае происходит десублимация при tпов ≤ Тi.

Согласно (3) давление пара надо льдом определяется по формуле (5)

,

где, рi – давление пара надо льдом, кПа, t-температура воздуха ºС.

где, pws давление насыщенного пара кПа, RH-относительная влажность воздуха в долях единицы. Когда температура влажного воздуха равна десублимации воздух насыщается

(7)

где Тi - точка десублимации. Выражение (5-7) определяют систему уравнений, из которой определяется точка десублимации.

.

В табл. 4 приведены значение Тi для диапазона температуры от -30 ºС до 0 ºС. На рисунке изображен значение Тa и Тi доя диапазона температуры воздуха от -30°С до +30°С, влажности воздуха от 10% до 100%. В пределах диапазона составляет собой область значение Тi а в пределах диапазона температур воздуха от 0°С до +30°С поверхность представляет собой область значений Тa.

  t,°C
-30 -25 -20 -15 -10 -5 -4 -3 -2 -1  
    Относительная влажность, %   -50,3 -46,09 -41,92 -37,75 -33,60 -29,47 -28,65 -27,82 -27,00 -26,17 -25,3
  -44,5 -40,13 -35,73 -31,34 -26,96 -22,59 -21,72 -20,84 -19,97 -19,10 -18,2
  -41,0 -36,50 -31,95 -27,42 -22,90 -18,38 -17,48 -16,57 -15,67 -14,77 -13,8
  -38,5 -33,85 -29,20 -24,56 -19,93 -15,31 -14,38 -13,46 -12,53 -11,61 -10,6
  -36,5 -31,75 -27,02 -22,30 -17,58 -12,87 -11,93 -10,99 -10,04 -9,10 -8,16
  -34,8 -30,01 -25,21 -20,42 -15,63 -10,84 -9,89 -8,93 -7,97 -7,02 -6,06
  -33,4 -28,52 -23,66 -18,81 -13,96 -9,11 -8,14 -7,17 -6,20 -5,23 -4,26
  -32,1 -27,21 -22,30 -17,40 -12,49 -7,58 -6,60 -5,62 -4,64 -3,66 -2,68
  -31,0 -26,05 -21,09 -16,14 -11,18 -6,23 -5,24 -4,25 3,25 -2.26 -1,27
  -30,0 -25,00 -20,00 -15,00 -10,00 -5,00 -4,00 -3,00 -2,00 -1,00 0,00

 

 

Следует заменить, что при влажности воздуха выше 100%, температуре поверхности провода выше температуры воздуха и температуре воздуха выше 0°С, пользуясь определением точки росы, нельзя определенно установить наличие или отсутствует конденсации. Физически это можно представить следующим образом. Воздух в приграничном слое охлаждается поверхностью провода. Поэтому влажность воздуха в этом слое падает. Если влажность воздуха падает до величины меньше единицы, то конденсации пара нет, если до величины больше либо рано единице, то конденсация есть.

Зная температуру воздуха и влажность воздуха, можно установить ту величину температуры поверхности провода, при контакте с которой в воздухе влажность упала бы до единицы.

Если измеряемая температура провода ниже этой величины (Тa`) то на нем происходит конденсация пара, так как влажность воздуха в приграничном слое не опускается ниже единицы. Если при тех же условиях температура поверхности провода ниже 0°С то при условии что температура провода ниже величины Тi аналогичной Тa' происходит десублимация пара на провод.

Скорость десублимации и конденсации пара зависит от RH воздуха, скорости потолка воздуха, направления потока воздуха.
Движение воздушных масс приводит к увеличению интенсивности конденсации и десублимации, так как ветер приносит все новые и новые влажные воздушные массы. А при ускорении потока ненасыщенного воздуха воздушные массы в приграничном с поверхностью провода слое не успевает остыть до температуры поверхности тем самым снижается интенсивность, наоборот, возрастает. При различных углах движение воздуха по отношению к линии перпендикулярной оси провода, также различна степень влияния потока ветра на интенсивность десублимации или кристаллизации. Влияние на интенсивность оказывает также градиент температур между поверхностью провода и воздухом.

Следует учитывать, что дождь или мокрый снег не влияют на наличие десублимации или конденсации, так как является частными случаями пересыщенного пара в воздухе. Наличие дождя или мокрого снега влияет только на интенсивность процесса.

Вывод

Установлено, что наиболее плотные и опасные виды отложений возникает под влиянием процессов десублимации и конденсации.
Наличие или отсутствие десублимации и конденсации однозначно определяется температурой провода, а также влажность и температурой воздуха.

 

Date: 2015-08-24; view: 467; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.008 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию