Особенности проведения испытаний в климатических камерах, страница 8

Теплоемкость зависит от условий, при которых происходит нагрев тела при постоянном объеме С_V или при постоянном давлении С_P газа. Если нагрев происходит при постоянном объеме, то вся теплота идет на приращение внутренней энергии газа. Если газ нагревается при постоянном давлении, то он будет расширяться, совершая положительную работу. Следовательно, для повышения температуры газа на один градус при постоянном давлении потребуется больше тепла, чем при нагревании при постоянном объеме. В связи с этим теплоемкость С_P, при постоянном давлении должна быть больше, чем теплоемкость С_Vпри постоянном объеме. В термодинамике принято произведение теплоемкости при постоянном объеме на температуру газа называть теплосодержанием i или энтальпией. Соответственно произведение удельной теплоемкости сухого воздуха на температуру определяется выражением

                                             (2.5.29.)

где t_в, температура воздуха

Теплосодержание насыщенного пара

                                (2.5.30.)

где i_вп– теплосодержание водяного пара, r – удельная теплота испарения; С_вп, t_вп теплоемкость и температура водяного пара. Таким образом, теплосодержание влажного воздуха

.                (2.5.31.)

На основании приведенных соображений в косоугольной системе координат построена так называемая i-d -диаграмма (рисунок 2.5.7.), у которой по оси абсцисс отложены значения влагосодержания воздуха dпри барометрическом давлении 99,5 кПа (745 мм. рт. ст.), а по оси ординат – значения теплосодержания i влажного воздуха. На i-d -диаграмму нанесен также ряд изотерм, обозначения температур на которых проставлены справа от оси ординат, и линии φ= const соединяющие точки на изотермах, характеризуемые одинаковой относительной влажностью. Пользуясь i-d -диаграммой, можно определить основные параметры, характеризующие состояние паровоздушной смеси в точке А. Проведем через точку А линию постоянного влагосодержания (параллельно оси ординат) до пересечения с линией относительной влажности φ=100% и найдем току В, которая является точкой росы и характеризует состояние воздуха, охлажденного до температуры t_в. (температура точки росы).

Если воздух при t_а =const увлажнять до полного насыщения (φ =100%), то его состояние будет характеризоваться параметрами, определяемыми в точке С. Если воздух с параметрами, соответствующими точке А, охлаждать и одновременно увлажнять, то изменение его состояния будет происходить при постоянном теплосодержании по линии i= const которая пересечет линию насыщения в точке Г. Температура в этой точке это температура мокрого (влажного) термометра, как ее называют при определении относительной влажности психометрическим методом. При охлаждении влажного воздуха ниже температуры точки росы он переходит в пересыщенное состояние с появлением тумана.

Пользуясь i-d - диаграммой, можно рассмотреть процессы автоматического регулирования параметров воздуха. Возможны следующие регулирующие воздействия:І – охлаждение и осушение, ІІ – охлаждение, III – охлаждение и увлажнение, IV – увлажнение, V – нагрев и увлажнение, VI – нагрев, VII – нагрев и осушение, VIII – осушение. Основными являются четыре регулирующих воздействия – охлаждение, нагрев, увлажнение и осушение. На выделенном участке i-d -диаграммы указанные воздействия можно условно представить в виде векторов (рисунок 2.5.8).

Изменение интенсивности основных регулирующих воздействий приводит к повороту векторов смешанного воздействия вокруг точки А состояния воздуха.

Нагрев воздуха приводит к повышению температуры и росту теплосодержания при неизменном влагосодержании.

Охлаждение воздуха вызывает некоторое понижение температуры и уменьшение теплосодержания при неизменном влагосодержании, т. е. абсолютная влажность не изменяется. Однако температура не должна снижаться ниже температуры точки росы.