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第1章 空氣環(huán)境與人體健康和工藝生產的關系 一 問答題 1 答：扇扇子使身體旁邊的空氣流動速度加快，對流放熱系數大，散發(fā)的熱量就越多，使人的實感溫度就越低。所以，夏天扇扇子會感到涼快。 2 答：在空氣環(huán)境中影響人體散熱的因素主要有溫度、濕度和風速。溫度高，人體散發(fā)的熱量小于體內產生的熱量，人就會感覺到熱；濕度低，空氣干燥，汗水容易蒸發(fā)，人的實感溫度就低；風速大，對流放熱系數大，散發(fā)熱量多。 在紡織廠車間內危害人體健康的物質主要是粉塵。粉塵沾有大量細菌，易沾污皮膚而引起皮膚發(fā)炎。大量粉塵進入呼吸氣管后，會刺激上呼吸道黏膜，引起鼻炎、咽喉炎；吸入肺部易引起塵肺癥等疾病。 為了保證人們有足夠的氧氣量，“工業(yè)企業(yè)采暖通風和空氣調節(jié)設計規(guī)范”規(guī)定：系統的新風量應不小于總風量的10%；保證各房間每人每小時有不小于30m3的新風量。人們長期停留地點二氧化碳的最大允許濃度為1L/m3,短期停留地點二氧化碳的最大允許濃度為1L/m3。 3 答：夏季細紗車間要求溫度為30～32℃，相對濕度為55～60%；織造車間要求溫度為32℃以下，相對濕度為68～80%，兩車間相比較，細紗車間要求的溫度比較高，但是相對溫度比較低，即細紗車間相對干燥些。在夏季時，空氣越干燥，則汗水越容易蒸發(fā)，實感溫度就越低。所以，工人在細紗車間感覺較涼爽和舒適。 4 答：紡織廠絡筒、穿筘、整理車間夏季的相對濕度高于冬季的相對濕度。 5 答：化纖或混紡品種與純棉品種對溫濕度要求是不同的。化纖或混紡品種中的合成纖維具有高電阻、吸濕性差的特點，易起靜電，故抗靜電劑在吸濕時隨水份吸附在纖維表面，所以對車間溫濕度的變化很敏感，即清棉車間的相對濕度要大，以后各道紡紗過程均以放濕為宜。至于織造車間主要應視漿料性質而定。 例如滌綸紡紗時，在夏季車間溫度宜較棉紡織為低，在冬季車間溫度與棉紡廠相類似。至于相對濕度，在紡部清棉車間相對濕度宜大，因滌綸清潔、除雜問題很少，而滌綸纖維極易產生靜電，故應以減少靜電為主。濕度大，有利于減少靜電，纖維柔軟，成卷情況良好，以后各道工序宜在逐步放濕狀態(tài)下進行，工作才比較好做。 第2章 濕空氣與水蒸氣 一 填空題 9、 水蒸氣 粉塵2水蒸氣數量 濕度3大 大4空氣中存在的水蒸氣分壓力 同溫度飽和狀態(tài)下水蒸氣分壓力5熱濕比線6顯熱 潛熱7大 小8 0% 100% 9增加 減小 表面式蒸汽（或熱水）加熱器、電加熱器 減小 增加 表面式冷卻器 不變 直接噴霧10混合 加熱 冷卻 絕熱加濕11值大小相等 方向相反12未飽和水狀態(tài)區(qū) 濕蒸汽狀態(tài)區(qū) 過熱蒸汽狀態(tài)區(qū)13未飽和水 飽和水 濕飽和蒸汽 干飽和蒸汽 過熱蒸汽 二 名詞解釋 1、 絕對濕度γq：1m3濕空氣中含有水蒸氣的質量（以克計）稱為絕對濕度。也就是濕空氣中單位容積水蒸氣的質量克數，可用下式表示： 相對濕度Φ：空氣的絕對濕度γq和同溫度飽和狀態(tài)下的絕對濕度γq，b之比稱為相對濕度，常用百分數表示：，也可理解為現在空氣中存在的水蒸氣分壓力與同溫度飽和狀態(tài)下水蒸氣分壓力之比，即 2、 含濕度d ：內含1kg干空氣的濕空氣中所含有水蒸氣的質量（以克計），稱為濕空氣的含濕量。即： 3、 飽和空氣：當空氣的相對濕度為100%時，為飽和空氣，即空氣完全沒有吸濕能力。 4、比容v：單位質量的空氣所占的容積成為空氣的比容v。 密度ρ：單位容積的空氣所具有的質量稱為空氣的密度ρ。 5、焓i ：內含1kg干空氣為單位的濕空氣所含的熱量稱為濕空氣的焓，以i表示。 6、熱濕比ε：指空氣在變化過程中其熱量的變化量與濕量的變化量的比值。 7、空氣的露點溫度tl ：當空氣在含濕量不變的情況下進行冷卻達到飽和狀態(tài)時，這一點的溫度就是空氣的露點溫度。 8、干球溫度tg和濕球溫度ts：干濕球溫度計由兩只相同的水銀溫度計組成，其中一只水銀球保持干燥，用以測量空氣的溫度，稱干球溫度計，從干球溫度計上讀出的溫度稱為干球溫度tg；另一只水銀球上包有紗布，并將紗布下端浸入盛有蒸餾水的容器中，在毛細管作用下使水銀球表面的紗布經常保持濕潤狀態(tài)，稱為濕球溫度計，從濕球溫度計上讀出的溫度稱為濕球溫度ts。 9、汽化熱r：當液體水變?yōu)闅鈶B(tài)的水汽時，由于水分子需克服周圍分子間的吸引力及其造成的表面張力，故需要吸收熱能，此熱能通常稱為汽化熱，單位是kj/kg，它的意義是指1kg的液體，在一定溫度下轉變?yōu)橥瑴囟日羝麜r所需要吸收的熱量。 10、干度x：每千克濕蒸汽中所含飽和水蒸氣的質量（千克數），稱為干度x。 三 判斷題 1～5： √ √ √ √6～10： √ √11～15：√ √ 16～21：√ √ √ √ 四 問答題 1 答：理想氣體狀態(tài)方程式：PV=mRT。在空氣調節(jié)過程中，通常將濕空氣以及組成濕空氣的干空氣和水蒸氣視為理想氣體，故理想氣體狀態(tài)方程式也適合于濕空氣。 2 答：不是。是室內空氣的壓力是用儀表測出的表壓力，而表壓力不是壓力的真正數值，而是空調系統中空氣壓力與當地大氣壓力的差值，故室內空氣的壓力不是室外的大氣壓力。 3 答：濕空氣的水蒸氣分壓力的大小直接反映空氣中水蒸氣數量的多少，它是衡量空氣濕度的一個指標。對一定溫度的空氣，其水蒸氣分壓力有一個最大限量，這個最大限量為飽和水蒸氣分壓力。 4 答：空氣的絕對濕度γq和同溫度飽和狀態(tài)下的絕對濕度γq，b之比稱為相對濕度?？諝獾南鄬穸确从沉丝諝饨咏柡偷某潭?，在含濕量一定的情況下，φ小說明空氣飽和程度小，吸收水蒸氣的能力強。Φ=100%時，指的是飽和空氣，完全沒有吸濕能力。 內含1kg干空氣的濕空氣中所含有水蒸氣的質量（以克計），稱為濕空氣的含濕量。當大氣壓力一定時，含濕量僅與水蒸氣分壓力有關，Pq越大，d也越大。當空氣狀態(tài)發(fā)生變化時，只要空氣中的水蒸汽分壓力不變，那么空氣的含濕量也是不變的，因此含濕量可以度量空氣中水蒸氣的含量。 5 答：不是同樣干燥。已知不同溫度對應的Pq，b不同，由公式可知當相對濕度不同時，水蒸氣分壓力不同，即空氣中水蒸氣的含量不同，也就是說空氣的干燥程度不同。 6 答：可以。式①φ=γq/γq，b 是由定義可得。將式②和式③代入式①得出式④，已知式⑤，把式④代入式⑤得，由于Pq與Pq，b在數值上遠小于B，故B-Pq≈B-Pq，b，因此可以近似的認為。 7 答：由公式可知，當Pq一定時，B較低時，得出的d值較大，因此這時的等相對濕度線將在大氣壓力較高的相對濕度下面。 8 答：當Pq一定時，由，B增加，則d減少，因此這時等φ線將在較低大氣壓力的相對濕度上面。 9 答：由公式知，在不同的大氣壓力下，d值相同，Pq值不同。Pq值隨著大氣壓力B的增大而增加，隨著大氣壓力B的減小而減少，繪出的水蒸氣分壓力線上的標定值也不相同。 10 答：空氣經過加熱器時，空氣的溫度要升高，空氣的含濕量不變，相對濕度減少；空氣經過冷卻器時，溫度降低，空氣的含濕量不變，相對濕度增加。圖新29 11 答：最終水溫是tshz=ts = 5℃。水的初始溫度較高經與空氣接觸一次后，由于水失去熱量而使水溫降低，再將水循環(huán)使用，水溫就會不斷降低。當水溫降低到與空氣的濕球溫度相等時，由于空氣狀態(tài)的變化沿等焓線進行，空氣的含熱量不變，因而水溫就保持不變了。 12 答：熱濕比ε是指空氣在變化過程中其熱量的變化量與濕量的變化量的比值。對于任何一個變化過程都有一定的熱濕比值。對于空氣的任何變化過程，不論其初終狀態(tài)如何，只要變化過程的熱濕比值相同，則其變化過程線必然是相互平行。 13 答：在i-d圖上可知起始狀態(tài)1：t1=18℃，Φ1=45%時，i1=33kj/kg，d1=5.7g/kg。 取i2=66kj/kg，已知ε=33000，由公式，可得出d2=6.7g/kg， 得出i2、d2可得出狀態(tài)2，在i-d圖上連接狀態(tài)1點和狀態(tài)2點就可得出熱濕比為ε=33000的變化過程線。同理可得出熱濕比為ε=-2200的變化過程線。圖 14 答：因為冷水管的外表面、窗戶玻璃和有些外墻的內表面溫度低于空氣的露點溫度，因此空氣中的水蒸氣凝結成水滴附著在它們的表面。措施：在夏季可以在冷水管表面包上稻草之類的；在冬季可降低室內的含濕量或提高室內溫度。 15 答：不對。濕球溫度實際上反映了濕紗布中水的溫度，也是貼近濕球表面的一薄層飽和空氣的溫度。濕球從周圍空氣或周圍物體得到的熱量正好等于濕球表面水分蒸發(fā)所需要的熱量。被測空氣的濕球溫度值不受開始時容器中水溫的影響。 16 答： 17 答：ts 和I是兩個彼此不獨立的參數。 18 答： 19 答：在冬季，室外溫度低于隨著人呼吸排出的水蒸氣的露點溫度，因此水蒸氣凝露成小水滴懸浮在空中，也就是白色的霧氣。 冬季室內供暖使空氣中部分水蒸氣蒸發(fā)成水汽，空氣的相對濕度降低，因此人感覺空氣干燥。 20 答：是。 21 答：已知送風狀態(tài)和排風狀態(tài)即可求出。 五 計算題 1 解：P絕對=B+P表=1.027105+8103=1.107105Pa 2 解：P絕對=B-P真=1.021105-3.1104=7.11104Pa 3 解：P1=758-738=20mmHg V1=80S mm3（S是管的橫截面積）T1=273+27=300K P2=P-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75S mm3 T2=273+（-3）=270K 將數據代入理想氣體的狀態(tài)方程： 得 P=762.2 mmHg 4 解：初狀態(tài)P=4atm，V1=2/3V，T1=250K,末狀態(tài)時，V2=V，T2=300K， 由理想氣體狀態(tài)方程得： 5 解：(1) 設烴類在混合氣中的分壓為 PA；水蒸氣的分壓為 PB 。 則 PB = 3.167 kPa; PA = P -PB= 101.198 kPa 由公式可得：==31.3mol (2) 所求初始體積為V : 6 解:已知M甲烷 =16.0410-3 kg /mol 7 解:已知:B=105Pa，V=Vq=Vg=4500m3，T=30+273.15=303.15K, Pq=2400Pa，Pg=B-Pq=97600Pa 由公式PV=mRT,可知 同理可得mg=5048.1kg 8 解：①空氣加熱前：P1V1=m1RT1 ； 空氣加熱后：P2V2=m2RT2 已知m1=m2，P1=P2,T1=20+273.15=293.15K T2=130+273.15=403.15K 由 ②由附表1可知當t=20℃時，干空氣的密度為1.205kg/m3， 又，則Pq=B-Pg=101325-101216.5=108.5Pa PqVq=mqRqTq1mq=1.44kg 同理可得mg=2165.5kg 9 解：當溫度t=20℃時，由附錄表1查得：Pq，b=23.31102Pa =1.207-0.0084=1.199kg/m3 則空氣的質量為：m=10001.199=1199kg 10 解：（1） （2）查附表1知，當t=20℃時，Pq，b=2331Pa 由 （3）根據理想氣體狀態(tài)方程式可知PqVq=mqRqTq 已知Pq=1600Pa，Vq=100m3，Rq=461.5J/kgK，Tq=20+273.15=293.15K 得 同理可得mg=118.53kg 即m=mq+mg=1.18+118.53=119.71kg 11 解：干空氣的密度的可用公式：。 ，將Pg=B-Pq代入得 12 解：已知原有的空氣含濕量為5.5g/kg, 即： ∴ 13 解：已知t=24℃、φ=60%、B=101325Pa 由附表1可查出當t=24℃時，Pq，b=2977Pa ∴ 在i-d圖上可以得出露點溫度tl=15.7℃ 14 解：由附表1可查出當t=11℃時，Pq，b=1309Pa 在加熱前，空氣的焓 在加熱后，空氣的焓 由條件知d1=d2=d，t1=11℃，t2=20℃ ∴在加熱前后，空氣焓差值 ∴加熱量W=ΔiQ=9.18104=9.18104kj 15 解：已知t1=29℃、φ1=60%、B=101325Pa 在i-d圖上可知d1=15.2g/kg，i1=68kj/kg 即在狀態(tài)1下，內含1kg干空氣的濕空氣中含有15.2g水蒸氣，則內含 100kg干空氣的濕空氣中含有1.52kg水蒸氣，加入1kg水蒸氣后，則狀 態(tài)2中有2.52kg水蒸氣，由定義可知，d2=25.2g/kg。 由題意可知此處理過程為等溫加濕過程，即溫度不變，t1=t2=29℃ 在附表1可查出當t=29℃時，Pq，b=3995Pa ∵ ∴ 16 解：1、64.5 13.4 2150 2、81 29.8 3150 3、-3 100 1120 4、63.5 26 2330 5、99.65 27.2 100 6、55.5 60 7、-9 1.2 1500 17 解:原狀態(tài)t1=20℃，d1=5g/kg；處理后的狀態(tài)t2=20-5=15℃，d2=5+4=9g/kg 在i-d圖上可查出i1=33kj/kg；i2=38kj/kg 因為i1i2，所以處理后的空氣焓值是減少了。 19 解：已知：t1=11℃、φ1=70%、G=10000kg/h、t2=20℃、B=101325Pa 在i-d圖上可得出狀態(tài)1的點，即：i1=25.5kj/kg、d1=5.6g/kg、Pq1=920Pa 在i-d圖上保證d1=d2=5.6g/kg就可）找出狀態(tài)2的點。由i-d圖可知i2=35kj/kg、Pq2=920Pa 由焓的定義可知:加熱量Q=G(i2-i1）=10000（35-25.5）=9.5104kj 在附表1可查出當t2=20℃時，Pq，b2=2331Pa i3=1.01t3+（2500+1.84t3)d310-3 =1.0190+（2500+1.8490）5.610-3 =105.8kj/kg Δi=i3-i1 =105.8-25.5=80.3kj/kg 20 解:在i-d圖上,可得出在含濕量為20g/kg狀態(tài),tl為25℃,即該車間圍護結構內表面的溫度最低應為25℃. 21 解:(1) 由圖可知此過程是增焓、減濕、增溫的過程。 （2）在i-d圖上連接狀態(tài)1點和狀態(tài)2點，平移，與其連線平行的熱濕比顯示其值ε≈9000kj/kg。 （3）在附表1可查出當t1=24℃時，Pq，b1=2977Pa；當t2=30℃時，Pq，b2=4232Pa 同理可得d2=17.9g/kg，i2=76kj/kg ∴ 22 解：已知T1=26+273.15=299.15K，φ1=60%，V1=1500m3，B=101325Pa 在i-d圖上可知d1=12.6g/kg，i1=58.5kj/kg 在附表1可查出當t1=26℃時，Pq，b1=3353Pa （狀態(tài)1表示初始狀態(tài)） ① ② 由式①②可知mg1=1733kg，mq1=22kg mg3=1733+4=1737kg(狀態(tài)3表示氣體混合后的狀態(tài)） ∴ 在附表4可查出當P2=105Pa時，i2=2675.4kj/kg（狀態(tài)2表示加入的氣體） 由題意知d2=0g/kg ℃ 在附表1可查出當t3=31.7℃時，Pq，b3=4664.7Pa 23 解：(1)由題意知：t1=5℃，φ1=60%，氣體1加熱時d1=d2=d3值不變，則由i-d 圖知狀態(tài)1、2、3連接成一直線，則：①；G1+G2=120② 由式①②解出G1=G熱=102.13kg/min,G2=G未=17.87kg/min。 （2）在i-d圖上可查出 i1=10.7kj/kg、i2=41kj/kg ∴Q=G熱（i2-i1）t=102.13（41-10.7）60=185.67kj 24 解：（1）在i-d圖上可查出狀態(tài)1的露點溫度為19.5℃，而冷表面的溫度18℃低于其露點溫度，故（1）會出現結露現象。 （2）在i-d圖上可查出狀態(tài)1的露點溫度為14.5℃，而冷表面的溫度18℃高于其露點溫度，故（2）不會出現結露現象。 25 解：由i-d圖可知，含濕量為5.6g/kg，相對濕度為52%，ts=12.5℃。 26 解：在附表1可查出當tg=25℃時，Pg，b=3160Pa；當ts=21℃時，Ps，b=2480Pa。 已知:υ=0.5m/s,B=101325Pa 由i-d圖可知露點溫度為19.4℃ 27 解：由公式： （1）∵ts1=ts2、υ1>υ2∴tg1=tg2，Psb1=Psb2，B1=B2 又 υ1>υ2∴A1φ2 （2）υ1=υ2A1=A2;ts1>ts2Psb1>Psb2 ; Pgb1=Pgb2，B1=B2 ∴φ1>φ2 28 解：72 19.5 71.5 21.6 85.5 26.4 結論：當tg不變時，φ增加，ts增加。 29 解：P絕對=B+P表=1.025105+7.65106=7.75106Pa 30 解：在附表1可查出當t=15℃時，Pq，b=1701Pa 31 解：① ② 比較①②，②空氣比較干燥。 32 解：已知18℃時飽和空氣的絕對濕度γq，b=0.01535kg/m3 ∴ 33 解：（1） 2480.45 2373 60.08 （2）2961.5 2133 143.62 87.9 （3）4.8 2114 150.3 88.4 （4） 2015 179.88 34 解：由附表2可知（1）（2）均為過熱蒸汽；（3）為飽和蒸汽 35 解： 36 解：(1) i=50kj/kg,d=10.8g/kg; (2) t=26℃,Φ=33%； (3) d=11.6g/kg,Φ=48%，i=57kj/kg； (4)i=64kj/kg,t=26℃； （5）i=43kj/kg，Φ=100%。 37 解：已知t1=22℃，Φ1=60%在i-d圖上可查出狀態(tài)1的i1=48kj/kg,d1=10g/kg. GΔi=ΔQ GΔd=ΔD ∴i2=i1+Δi=48+6.12=54.12kj/kg d2=d1+Δd=10+2=12g/kg 在i-d圖上可查出狀態(tài)2：t2=23℃,Φ2=68%。 38 解：已知Q=5815W=20934kg/h ∴ 圖 39 解：空氣狀態(tài)變化過程：未飽和水飽和水濕飽和蒸汽干飽和蒸汽過熱蒸汽 40 解：已知t1=22℃，Φ1=60%在i-d圖上可查出狀態(tài)1的i1=48kj/kg,d1=10g/kg. m1=ρ1v1=1.25000=6000kg 水蒸氣（溫度為100℃）的i2=2675.4kj/kg（狀態(tài)2表示水蒸氣） （狀態(tài)3表示混合后的氣體） mg1+mq1=6000①；② 由①②可得mg1=5940.6kg，mq1=59.4kg mq3=59.4+8=67.4kg ∴ 在i-d圖上可查出狀態(tài)3：t3=17.5℃，Φ3=83% 41 解：在i-d圖上可知：冷卻前空氣狀態(tài)i1=57kj/kg； 冷卻后空氣狀態(tài)i2=39kj/kg。 ∴Q=G（i1-i2）=5000（57-39）=90000kj 42 解：在i-d圖上可知：處理前空氣狀態(tài) i1=91kj/kg,d1=21.6g/kg 處理后空氣狀態(tài) i2=43kj/kg,d2=8.3g/kg （1）W=G（d1-d2）=Lρ（d1-d2）=72001.2（21.6-8.3）=114.9kg （2）Q=G（i1-i2）=Lρ（i1-i2）=72001.2（91-43）=414720kj （3）Q2=Q1=414720kj 43 解：在i-d圖上可知：處理前空氣狀態(tài) i1=25kj/kg,d1=3.6g/kg mg1+mq1=1000①；② 由①②可得mq1=3.6kg，mg1=996.4kg mg2=3.6+4=7.6kg ∴ 由PV=mRT ∴t2=T2-273.15=17.5℃ 已知d2=7.6g/kg，t2=17.5℃在i-d圖上可查出i2=34.5kj/kg，Φ2=53% 若加入10kg/h的水汽，同理可求出d3=13.6g/kg，t3=17.6℃，則在i-d圖上可知空氣狀態(tài)3在霧區(qū)，空氣中多余的水蒸氣會凝結成小水滴懸浮在空氣中形成霧狀。 44 解：①在i-d圖上可知：噴霧前空氣狀態(tài)i1=85kj/kg，d1=19.3g/kg 噴霧后空氣狀態(tài)i2=57kj/kg，d2=14g/kg tshz=71.7℃ ②在i-d圖上可知：噴霧前空氣狀態(tài)i3=18.5kj/kg，d3=3.4g/kg 噴霧后空氣狀態(tài)i4=39.19kj/kg，d4=9.35g/kg 同理可知：tshz=41.2℃ 45 解：在i-d圖上可以看出此過程是增濕增焓過程，則可通過噴熱蒸汽處 理。若不進行處理，房間里的熱量和濕度都達不到工作要求。 46 解：在i-d圖上可知i1=45kj/kg,d1=9g/kg，t2=t1-Δt=22-8=14℃。由題意知Q=G（i1-i2）①；Q=G（i1-i2）②；③ 由①②③得G=5141.4kg，i2=36.9kj/kg，d2=8.9g/kg 47 解：采用噴霧設備或采用二次回風 48 解：①i=57kj/kg,d=12.8g/kg，Φ=65%；②i=85kj/kg,d=22.8g/kg，Φ=95% 49 解：在i-d圖上可知Pq=2050Pa 則可在i-d圖上得出t=27℃，T=27+273.15=300.15K 50 解：（1）i=0.071ts2+0.647ts+16.182 =0.071182+0.64718+16.182=50.832kj/kg 又 （2） 由附表1可知當t=21℃時，Pq，b=2480Pa （3）Pq=φPq，b=0.6352480=1574Pa 由于露點溫度下的飽和水汽壓力與原來t=21℃、Φ=63.5%的空氣中的水蒸氣分壓力相同，查附表可知，當Pq，b=1574Pa時，對應的溫度為13.8℃,即露點溫度為13.8℃。 51 解：（1）由附表1可知當t=32℃時，Pq，b’=4743Pa。 在i-d圖上可知Pq’=2050Pa ∴ （2）已知ts=23℃，由i=0.071ts2+0.647ts+16.182①； ② 由式①②可得d=14.2g/kg （3） （4）Pq=φPq，b=0.4784743=2267.15Pa 由于露點溫度下的飽和水汽壓力與原來t=32℃、Φ=47.8%的空氣中的水蒸氣分壓力相同，查附表可知，當Pq，b=2267.15Pa時，對應的溫度為19.6℃,即露點溫度為19.6℃。 52 解：在i-d圖上可得出當d=10g/kg時，tl=14℃，即冷卻器的表面溫度應在14℃以下。 53 解：由題意知使導管上不會產生凝結水，空氣的露點溫度最高為10℃，則已知tl=10℃，t=21℃，可在i-d圖上查出其對應的最大相對濕度是20%。 54 解： 55 解：由i-d圖上可知：新風空氣狀態(tài)：i1=86kj/kg,d1=20.8g/kg 回風空氣狀態(tài)：i2=48kj/kg,d2=10g/kg t0=23.64℃ 56 解：由i-d圖上可知：i1=50kj/kg,d1=10.2g/kg；i2=38kj/kg,d2=9.5g/kg。 G1i1+G2i2=（G1+G2)i3①；G1d1+G2d2=（G1+G2)d3②； ③； G1+G2=11000④。 由①②③④得G1=6563kg，G2=4437kg 57 解：由i-d圖上可知：i1=42.3kj/kg,d1=8.7g/kg 由空氣所吸收的總熱量和總濕量得知其熱濕比ε為: 根據此值，在圖的熱濕比標尺上找出相應的ε線。然后過1點作該線的平行線，即空氣狀態(tài)的變化線。此線與t2=32℃等溫線的交點2，就是空氣終了狀態(tài)點（見圖）。由圖可知，i2=62.9kj/kg,d2=12g/kg，φ2=40%。 58 解：首先在i-d圖上找出t=30℃、Φ=60%的交點1.從1點引等d線向上，分別與含濕量d坐標線及Pq分壓力交換線相交于2和3點。因此便可從圖上直接查得i1=71kj/kg,d1=16g/kg，Pq=2530Pa。 59 解：已知t1=30℃，Φ1=70%在i-d圖上1點查得i1=78.3kj/kg,d1=18.8g/kg。通過點1，使空氣沿等d線與Φ=100%的飽和濕度線相交于點1’，并沿飽和濕度線向左下方移動至溫度等于10℃的點2，由此得到經降濕機除濕后的空氣狀態(tài)i2=29kj/kg，d2=7.6g/kg。通過點2使空氣沿等d線加熱與t3=20℃的等溫線交于點3，并查得d3=d2=7.6g/kg，i3=39kj/kg。 則含1kg干空氣的濕空氣在降濕機中除掉的水分： Δd=d1-d2=18.8-7.6=11.2g/kg 由點3查得處理后空氣的相對濕度φ3=52% 60 解：由附表1可查得當t1=26℃時Pq，b=3353Pa， 則濕空氣中水蒸氣分壓力Pq=φPq，b=0.63353=2012Pa 干空氣的質量 P絕對=B+P表=（1.031+0.948）105=1.961105Pa 由附表4查得干飽和蒸汽的焓值iq=2706kj/kg,根據t1=26℃，Φ1=60%在i-d圖上確定空氣狀態(tài)1，查得i1=58.4kj/kg,d1=12.6g/kg。 由熱平衡方程式Ggi1+Gqiq=Ggi2得知： 同理，由濕平衡方程式Ggd1+Gq=Ggd2得知： 根據i2=64.63kj/kg，d2=14.9g/kg在i-d圖上確定空氣狀態(tài)2，查得t2≈26℃，Φ2=71%。 61 解： 由附表1可查得當tg=25℃時Pg，b=3160Pa；當ts=20℃時Ps，b=2331Pa 同理可得當υ=0.2m/s時，A=0.000988，Φ=58%；當υ=0.1m/s時，A=0.001325，Φ=52%。 62 解：在i-d圖上由ts=15℃的等溫線與Φ=100%的飽和濕度線交的狀態(tài)點1。沿點1的等焓線向上與tg=20℃的等溫線交的狀態(tài)2點，該點即為所測空氣的狀態(tài)點，由圖查得i2=41.7kj/kg，d2=8.5g/kg，Φ2=58.5%。 63 解：在i-d圖上由tl=17℃的等溫線與Φ=100%的飽和濕度線交的狀態(tài)點1。沿點1的等d線向上與t=23℃的等溫線交的狀態(tài)2點，該點即為所測空氣的狀態(tài)點，由圖查得Φ2=68.5%。 64 解：（1）70.6 15.1 23.6 4840 2420 （2）41 31.8 21.5 4634 1900 （3）48 7 27 4074 1100 （4）76.5 35 25 5666.7 2550 （5）12.5 35 23 5714 2000 （6）57.5 12.5 63 20 3174.6 （7）58 14.7 100 20 2350 （8）76 18.7 30 4228.6 2960 （9）58 13.6 77.5 2787.1 2160 65 解：已知t1=30℃，Φ1=60%；t2=20℃，Φ2=95%，在i-d圖上可知：i1=71kj/kg,d1=16g/kg；i2=56kj/kg,d2=14g/kg。 Δi=i2-i1 =56-71=-15kj/kg；Δd=d2-d1 =14-16=-2g/kg 66 解：已知t=23℃，Φ=60%在i-d圖上可查出tl=15℃，屋頂的內表面溫度為10℃，小于空氣的露點溫度，所以屋頂內表面能出現凝露現象。 67 解：已知室外空氣t1=3℃，Φ1=50%，室內空氣t2=23℃，Φ2=60%在i-d圖上可查出i1=9kj/kg,d1=2.3g/kg；i2=50kj/kg,d2=10.4g/kg。狀態(tài)3表示混合后的氣體。 則 已知i3=41.8kj/kg,d3=8.78g/kg在i-d圖上可查出t3=19.3℃，Φ3=62.5%。 68 解：（1）已知t1=5℃，Φ1=75%，可在i-d圖上可查出i1=15kj/kg,d1=4g/kg。 由題意知此處理過程是經過加熱器加熱，是等濕加熱，即d1=d2=4g/kg。 已知t2=25℃,d2=4g/kg，可在i-d圖上可查出i2=35kj/kg。 mq+mg=m=ρv①；②。由式①②可得出mg=143426.3kg Q=mg(i2-i1 )=143426.3（35-15）=2868526kj （2）P絕對=B+P表=（1.031+0.981）105=2.012105Pa 由題意知Pq=Pq，b=2.012105Pa，由附表4知i3=2706.3kj/kg 69 解：已知t1=12℃，d1=6g/kg，可在i-d圖上可查出i1=27.5kj/kg,Φ1=69.5%； 已知t2=25℃,Φ2=70%,可在i-d圖上可查出i2=61kj/kg,d2=14g/kg； 已知t4=35℃,Φ4=30%,可在i-d圖上可查出i4=63kj/kg,d4=10.6g/kg。 （1）由題意知d3=d4=10.6g/kg t3=19.7℃ （2）Q=（G1+G2)(i4-i3）=（800+1082.4）（63-46.8）=30494.88kj （3）圖 70 解：（1）63%；（2）59% 71 解：由附表1查出當tg=25℃時Pg，b=3160Pa；當ts=21℃時Ps，b=2480Pa 在i-d圖上可知當d=14.02g/kg時，tl=19.5℃。 72 解：已知tg=30℃，ts=24℃在i-d圖上可查出Φ1=56%，d1=14.7g/kg，i1=68kj/kg。 ； 已知i2=75kj/kg,d2=16.03g/kg在i-d圖上可查出t2=33.5℃，Φ2=48.7%。 第3章 車間冷（熱）、濕負荷的計算 一 填空題 1、 吸熱階段 導熱階段 散熱階段2、 小 好 0.23 3、大 大4、小于或等于5、方向附加 風力附加 外門開啟附加 高度附加 圍護結構基本熱損失的百分率6、各圍護結構的基本熱損失 相應的附加熱損失7、外墻或屋面逐時傳熱形成的冷負荷 外玻璃窗逐時傳熱形成的冷負荷透過玻璃窗的日射得熱形成的冷負荷8、工藝設備散熱 照明散熱 人體散熱9、傳導 對流 輻射 汗液蒸發(fā) 顯熱 潛熱 二 名詞解釋 1、 熱負荷：當車間的熱量或濕量不足時，就要補充其不足的熱量或濕量，這種補充量就稱為熱負荷或濕負荷。 2、 冷負荷：當車間有多余的熱量或濕量時，則要及時的排除多余的熱量或濕量，這種排出量就稱為冷負荷或濕負荷。 3、 基本熱損失：為了簡化工程計算，常假設傳熱是在某一穩(wěn)定溫度場的情況下進行，這種由溫度差而產生的圍護結構的熱損失，稱為基本熱損失。 4、 附加熱損失：在基本熱損失的基礎上，再考慮其它因素的影響而加以修正，其修正部分稱為附加熱損失。 5、 導熱系數λ：導熱系數λ是材料導熱性能的一個物理指標，它在數值上等于當材料層1m厚度內的溫度差為1℃時，在1h內通過1m2表面積的傳導熱量值。 6、 傳熱系數K：傳熱系數K是當圍護結構兩側的溫度差為1℃時，1h通過1m2圍護結構表面積傳遞的熱量，因此它表示圍護結構允許通過熱量的能力。 7、 熱阻R：熱阻R是表示熱量傳遞通過圍護結構時遇到的阻力。熱阻越大，表示在同樣的溫度差和傳熱面積的條件下單位時間內通過圍護結構的熱量就越少。 8、 最大傳熱系數Kmax：當圍護結構內表面τn=tl+1時，所算出的傳熱系數稱為允許最大傳熱系數Kmax。 9、 不穩(wěn)定傳熱：在計算冬季圍護結構的熱損失和夏季圍護結構的冷負荷室外氣溫和太陽輻射強度周期性變化，室外的風速和風向等因素也在變化，這樣使圍護結構所傳遞的熱量也起著周期性的變化。這種隨時間而變化的傳熱過程稱為不穩(wěn)定傳熱。 三 判斷題 1～5： √√√； 6～9 ：√√√ 四 問答題 1 答：傳熱現象：外墻或屋面?zhèn)鳠幔煌獠ＡТ皞鳠?；透過玻璃窗的日射得熱等。穩(wěn)定傳熱：傳熱物體各個部分的溫度不隨時間而變化的傳熱稱為穩(wěn)定傳熱。 2 答：為了避免外墻或屋頂內表面不結露，要求圍護結構的內表面溫度高于室內空氣的露點溫度，或者使實際圍護結構的傳熱系數小于或等于最大傳熱系數。 3 答:①使用冷卻器；②使用溫度較低的通風 五 計算題1、解：由表3-1查出αn=8.7W/(m2K），αw=23.3W/(m2K）；由表3-2查出=0.16m2K/W ∴ 2、解：由題意知： q=K（t1-t2）=1.19（18+20）=45.22W/m2 3、解：（1） (2) Q=KF(tw-tn）=0.455400（30+20）=9100w=32760kj/h (3) Q吸=αwF（tw-τw）①；Q導=②； Q散=αnF(τn-tn）③ 已知Q吸=Q導=Q散，F=400m2，αn=8.7W/(m2K)，αw=23.3W/(m2K)， 代入式①②③，得τn=-11.1℃ τw=26.67℃ 4、解：（1）已知管內流動的飽和蒸汽壓力為5105Pa，由附錄表4查得管內溫度為151.8℃，即tn=151.8℃ Q=KF（tn-tw）=1.9684.7（151.8-10）=23552W (3) 由題意知 5、解：（1）由題意知P=B+P表=1105+1105=2105Pa，則飽和蒸汽壓力為2105Pa，由附錄表4查得管內溫度為120℃，即tn=120℃ 即 （2） 由題意知： （3） 由題意知： 6、解：由題意得： 由i-d圖查得當t=25℃，φ=60%的空氣露點溫度tl=17℃，取a=1，則 因為Kts，過程線為0—1，空氣狀態(tài)變化的過程線偏向等溫線的上方，空氣的溫度、含濕量、含熱量都增加； ②tsh=tg，過程線為0—2，空氣狀態(tài)變化沿等溫線進行，空氣含濕量、含熱量增加，溫度保持不變； ③tg>tsh>ts，過程線為0—3，空氣狀態(tài)變化的過程線介于等溫線與等含熱量線之間，空氣含濕量、含熱量增加，溫度反而下降； ④tsh=ts，過程線為0—4，空氣狀態(tài)變化沿等焓線進行，空氣溫度下降，含熱量不變，含濕量增加； ⑤ts>tsh>tl，過程線為0—5，空氣狀態(tài)變化的過程線介于等焓線與等含濕量線之間，空氣的溫度和含熱量降低，含濕量增加； ⑥tsh=tl，過程線為0—6，空氣狀態(tài)變化沿等含濕量線進行，空氣的溫度和含熱量降低，含濕量不變； ⑦tshiB-iK,即風量減小； ②制冷量Q=G（iH-iK）,iKtsh>tl，即此變化過程中，空氣的溫度和含熱量都降低，含濕量增加。 處理后的空氣終態(tài)溫度不會低于18℃。因為當μ為無窮大時，不管是什么過程，噴水室內的水溫近乎不變，空氣狀態(tài)的變化趨近于理想過程，空氣的最終狀態(tài)可達到溫度與水溫相等。所以處理后的空氣終態(tài)溫度不會低于18℃。 3、解：根據處理前后的空氣參數，可以查出ts2=19.6℃，取=3kg/(m2s）。 由題意知此處理過程是減焓冷卻去濕過程，從表4-3可查出相應的η2的實驗公式： 從表4-3可查出相應的η1的實驗公式： 又℃ 4、解：室外空氣狀態(tài)H，室內空氣狀態(tài)B，混合后空氣狀態(tài)C?；旌峡諝庠趪娝遗c水接觸后，空氣狀態(tài)由C變