通风与空调第二章计算题详解.docx

计算题详解：2-4已知某一状态湿空气的温度为30°C，相对湿度为50%，当地大气压力为101325Pa,试求该状态湿空气的密度、含湿量、水蒸气分压力和露点温度解】 由t =30C、p =50%在h - d图上确定出状态点A，贝呱含湿量：d =13.3g/kg(a)；水蒸气分压力：p =2135Pa；露点温度：t =18.6C vd密度：p = 0.00349 T — 0.0013吟二 0.00349 x101325273 + 30-0.00134 x2135273 + 30=1.158 kg/m32-5已知某房间体积为100m3，室内温度为20 C，压力为101325Pa，现测得水蒸气分压力 为1600Pa，试求：(1)相对湿度和含湿量；(2)房间中湿空气、干空气和水蒸气的质量；(3) 空气的露点温度解】 (1)由t =20C、p =1600 Pa在h — d图上确定出室内空气的状态点，查得：相V对湿度：P =70%，含湿量：d =10.1g/kg(a)，空气的露点温度：t =14.2Cd(2)计算湿空气、干空气和水蒸气的质量1)湿空气的密度为p =询349 T—o.0013吟二 0.00349 x101325273 + 20-0.00134x1600273 + 20=1.20 kg/m3湿空气的质量为：m = pV = 1.20 x 100 = 120 kg2)干空气的质量：mdrym1 + 10-3 d1201 +10 -3 x 10.1=118.8 kg3)水蒸气的质量：m = m — m = 120 —118.8 = 1.2 kgv dry2-6 100kg温度为22C、含湿量为5.5g/kg(a)的空气中加入1kg的水蒸气，试求加湿后空气的含湿量、相对湿度和焓。

设当地大气压力为101325Pa解】 (1)加入1kg水蒸气的过程为等温加湿过程，加湿前后空气中含湿量的变化为：Ad1 x 103100 -100 x 5.5 x 10-3=10.0g/kg(a)(2)加湿后含湿量为： d2 — 5,5 +10.0 = 15.5 g/kg(a)由12 = t1 = 22 °C和d2 = 15・5 g/kg(a)在h — d图上确定出状态点2,贝V： 加湿后相对湿度为：9 = 95 %；加湿后焓为：h = 62kj/kg(a)222-7 一空调冷水管通过空气温度为20C的房间，如果管道内的冷水温度为10C,且没有保温为了防止水管表面结露,房间内所允许的最大相对湿度是多少？【解】由t =20C、t W10C在h-d图上确定出状态点A，贝y： 9 =52.5%d max2-8已知空气压力为101325Pa,用h — d图确定下列各空气状态的其它状态参数，并填写在空格内参数单位114.711dht参数9CCCg/kg⑻kJ/kg(a)g/kg⑻PaPa%P v,bdbv22【解】 根据h - d可查得所求参数，具体见下表:2210.5644917.314.916.61690264026344415.88.921.1112033252814.76265.822.42024.1233037702010.27063.816.514.314.71620233015.810.69742.715.2151117001760单位2-9 2kg压力为101325Pa、温度为32°C、相对湿度为50%的湿空气，处理后的温度为22°C,相对湿度为 85％。

试求：(1)状态变化过程的热湿比；(2)空气处理过程中的热交换量和 湿交换量解】⑴由ti =32C、许=50%和「229申2=85%在h-d图上分别确定出状态点1 和状态点2，查得：hi =69.8 kJ/kg(a)、d1 = 14.8g/kg(a)；h2=58.0 kJ/kg(a)、 d2=14 g/kg(a)2)状态变化过程的热湿比为h - h8 = 2 1 d - d2158 二 69.8 x 103 = 1475014 —14.83)空气处理过程中的热交换量和湿交换量为：Q 二 m(h - h )= 2x(58.0 - 69.8)=-23.6kJ21W 二 m(d - d )= 2 x(14 -14.8)=-1.8 g212-10对1000kg温度为22C，相对湿度为60%的空气中加入1700kJ的热量和2kg的水蒸气，试求空气的终状态解】 (1)由［=22°C、件=60%在h — d上确定出状态点1,查得:h1=47.0 kJ/kg(a)、 d1=9.7g/kg(a)(2)确定空气的终状态：列出热平衡和湿平衡方程，求出终状态的h、d22Q 二 m(h -h ) n h = h + Q 二 47.0 +1700 二 48.7 kj/kg(a)2 1 2 1 m 1000W 二 m(d - d ) n d = d + W = 9.7 + 2 X 10‘ = 11.7 g/kg(a)2 1 2 1 m 1000 g g()由h2、d2在h-d图上可确定出终状态点2。

2-11试用辅助点法作出起始状态温度为18C，相对湿度为45%，热湿比8为5000和一 2000kJ/kg的空气状态变化过程线解】 (1)在h-d图上确定出温度为18C，相对湿度为45%的状态点A(2)任取Ad = 2g/kg(a)，则有 Ah = (5000X2 X10^3) kJ/kg(a)= 10kJ/kg(a)过点A分别作山=10kJ/kg(a)的等焓线和皿=2g/kg(a)的等含湿量线，设两线的交点为B , 则AB连线就是£ =5000kJ/kg的空气状态变化过程线3)任取Ad = 4g/kg(a)，则有 Ah = (-2000X4 X10-3) kJ/kg(a)= — 8kJ/kg(a)过点A分别作Ah = —8kJ/kg(a)的等焓线和Ad =4g/kg(a)的等含湿量线，设两线的交点为B', 则AB'连线就是£ =—2000kJ/kg的空气状态变化过程线2-12已知空调系统的新风量及其状态参数为GW =200kg/h，tw =31°C，®W =80%回风量及其状态参数为G =1400 kg/h， t =22C，申=60%，试求新、回风混合后混合空气的N N N温度、含湿量和焓。

解】 解法 1：采用计算法1) 由已知条件在h-d图上确定出室外状态点W和室内状态点N，查得：h = 89.7kJ/kg(a), d =22.8g/kg(a)， h =47.0 kj/kg(a), d =9.7g/kg(a)W W N N(2) 列出热平衡和湿平衡方程，求出混合状态的h和dCC由热平衡方程G h + G h = (G + G丿h得:W W N N W N CkJ/kg(a) = 52.34kJ/kg(a)200 +1400(200 x 89.7 +1400 x 47.0 \由 G d + G d = (G + G 丿d 得:W W N N W N Cd=C(200 x 22.8 +1400 x 9.7、200 +1400 丿g/kg(a) =11.34g/kg(a)(3)由求出的h、d在h-d图上确定出空气的混合状态点C，查得t = 23.5 CC C C解法2：采用几何作图法1)由已知条件在h-d图上确定出室外状态点W和室内状态点N，连接点W和点N得 线段NW2)根据混合规律，空气的混合状态点 C 必定段 NW 上，且满足关系式：NC G 200= =CW G 1400117，根据7的比例关系直接在h—d上确定出C点，查得：—=52.3kJ/kg(a)、d。

11.3g/kg(a)、： =23.5°C2-13 状态为t =24C, 9 =55%, t =14C, 9 =95%的两种空气混合，已知混合空气的温 1 1 2 2度为13 =20 C，总风量为11000 kg/h,试求所需要的两种不同状态的空气量解】 (1)由已知条件在h-d图上确定出状态点1和状态点2,查得：h = 50.0kJ/kg(a)、h2 =38.1 kj/kg(a)⑵连接状态点1和状态点2,得线段12并与r3 =20C的等温线交于点3,查得：h3=45.2kJ/kg(a)G h - h 38.1- 45.2(3)由关系式：才=2 3 = = L48得：G = 1.48GG h - h 45.2 - 50.0 1 22 3 1把G = L48G代入质量平衡式G + G = G得:12G1=6565kg/h, G2=4435 kg/h也可以根据混合规律：13 G二一2 n32 G112 G=二一332 G1,在 h 一d 上量得：12 = 2.71cm、32= 1.62cm ,则：G 二 G 壬 二 11000 6576 kg/h, G =4424 kg/hi 3 12 2.712-14 某空调系统每小时需要tC =25C、9C=60%的湿空气15000m3。

若新空气［=5C、 他=80%；循环空气t2=26C、％=70%将新空气加热后，与循环空气混合送入空调系统试 求(1)需将新空气加热到多少度？(2)新空气与循环空气进行绝热混合,它们的质量各为 多少 kg？【解】(1)由已知条件在h-d图上确定出新风状态点1、循环空气状态点2和混合状态 点 C ,查得：h2=63.6 kJ/kg(a), h =55.4 kJ/kg(a)(2)连接状态点C和状态点2,得线段C2，延长C2与等d线交于点3,查得：h =33.513kJ/kg(a), 13 =22.5°C，即需将新空气加热到22.5°CG h - h 63.6 -55.4(3)由关系式：茁=才十=55.4-33.5 =2 C 30.374 得.G 二 0.374G12把q二0.374G2代入质量平衡式G + G二G(G 二 15000 x 353 )得:C 273+25G1 = 12930kg/h， G2=4838 kg/h也可以根据混合规律：3C G 32 G=—2 二 =—CC 2 G C2 G11，在 h 一 d 图上量得：32 =6.6cm、C2 = 1.8cm,从而求得G1 =4846kg/h 和 G? = 12922kg/h。