Wilgotne powietrze5.doc

AKADEMIA  TECHNICZNO - ROLNICZ

w BYDGOSZCZY

LABORATORIUM TERMODYNAMIKI

ĆWICZENIE NR 3

TEMAT: POMIAR WILGOTNOŚCI POWIETRZA

                                                                 Zespół nr 5

                                                                                     Kubiak Zbigniew

                                                                                      Gadzinowski Sławomir 

                                                                                      gr .C, sem. VI, mgr                                                                                                                                                                            

                                                                                      rok ak. 1998/99                                                                         

1Część teoretyczna

Powietrze wilgotne jest mieszaniną powietrza suchego i pary wodnej. Ilość pary wodnej znajdującej się w jednostce objętości powietrza nie może przekroczyć pewnej wielkości maksymalnej, która jest zależna od temperatury. Przyjmuje się , że mieszanina ta zachowuje się jak gaz doskonały i spełnia prawo Daltona.

Ciśnienie powietrza wilgotnego pb (ciśnienie barometryczne) wg. prawa Daltona jest sumą ciśnienia powietrza suchego ppow oraz ciśnienia pary wodnej pp .

pb = ppow + pp

W powietrzu nasyconym parą ciśnienie cząstkowe pary wodnej jest równe ciśnieniu nasycenia w danej temperaturze - stan ten nazywa się punktem rosy, gdyż najmniejsze obniżenie temperatury spowoduje wykroplenie się pewnej ilości pary w postaci mgły lub rosy.

B³¹d! Nie znaleziono ¿adnych hase³ indeksu.

Wilgotność bezwględna powietrza rp - jest to masa pary wodnej (wyrażona w g lub kg ) pary  wodnej zawarta w  1 m3 powietrza wilgotnego, w danej temperaturze. Jest to więc gęstość pary wodnej rp zawartej w ilości rozpatrywanego powietrza.                                                                                        Wilgotność właściwa powietrza X-jest to masa pary wodnej  zawartej w powietrzu przypadająca na 1kg powietrza suchego.

          Wilgotność względna powietrza j jest to stosunek wilgotności bezwzględnej rp. lub ciśnienia cząsteczkowego rozpatrywanego stanu powietrza do wilgotności bezwzględnej rpn lub ciśnienia cząsteczkowego pary wodnej w powietrzu nasyconym w tej samej temperaturze. Powietrze nasycone to stan graniczny, w którym przy danej temperaturze para osiąga stan suchej pary nasyconej.

pp - ciśnienie cząstkowe pary wodnej w powietrzu

pn - ciśnienie cząstkowe pary wodnej w powietrzu nasyconym parą wodną w tej            

      samej temperaturze

. Wilgotność względną możemy określić wzorem:     

gdzie: A - stała

          A = (65 + 6,75/W ) * 10-5     [ K-1  ]                    W - prędkość

Stopień nasycenia powietrza y jest to stosunek wilgotności właściwej  X  rozpatrywanego stanu  powietrza, do wilgotności maksymalnej Xmax osiąganej w stanie nasycenia przy tej samej temperaturze.

  Przyrządy do pomiarów wilgotności powietrza -  w zależności  od ich budowy i zasady działania przyrządy dzielimy na:

   I.Higrometry:

1.    Higrometry absorbcyjne (grawimetryczne)

2.    Higrometry kondensacyjne ( higrometry punktu rosy )

3.    Higrometry oparte na zjawiskach higroskopowych

·      higrometry włosowe

·      higrometry oparte na zasadzie przewodnictwa cieplnego

4.    Higrometry elektryczne

·      higrometry rezystancyjne

·      higrometry pojemnościowe

·      higrometry z ogrzewanymi czujnikami 

     II.Psychrometry:

1.    Psychrometr Augusta

2.    Psychrometr Assmanna

3.    Psychrometr elektroniczny

Zasada działania psychrometrów

Każdy psychrometr składa się z dwóch jednakowych termometrów: tzw. suchego i mokrego. Naczynie termometru mokrego jest owinięte koszulką z gazy lub batystu, zwilżoną wodą destylowaną. Podstawą pomiaru jest założenie, że w warstwie powietrza graniczącego bezpośrednio z naczyniem termometru mokrego ustali się stan nasycenia powietrza parą wodną. Na skutek różnicy ciśnień cząstkowych pary wodnej w tej warstwie granicznej i w dalszych warstwach powietrza będzie miało miejsce parowanie wody z gazy termometru mokrego. Parowanie to obniży temperaturę powietrza naokoło naczynia termometru mokrego, który z tego powodu wskazuje temperaturę niższą niż suchy. Różnica wskazań termometru suchego i mokrego nazywa się różnicą psychometryczną.

Rysunek psychrometru elektronicznego

2

1

6

3

4

5

7

    1-sonda

    2-termometr suchy

    3-termometr mokry

    4-tkanina nawilżona-gaza

    5-woda destylowana

    6-wentylator

    7-miernik

Część doświadczalna;

Pomiary  dokonano psychometrem Assmanna , psychometrem  Augusta oraz psychrometrem elektronicznym.

a). Psychometr Assmanna.

Przyrząd ten ma czujniki termometrów zabezpieczone przed wpływem promieniowania oraz wymuszony przepływ powietrza z prędkością

W = 2,5 m/s

A = 67,7 * 10-5  K-1

Zakres pomiarowy i temperatura  0 - 50 0 C 

wilgotność względna 5 - 95 %

b). Psychometr Augusta.

Psychometr Augusta jest to zestaw dwóch termometrów, z których jeden jest zaopatrzony w koszulkę i zbiorniczek wody destylowanej do jej nawilżania.

Przyrząd ten ma przypadkowy przepływ powietrza wokół termometrów i nie nadaje się do pomiarów dokładnych.

Dane:

w = 0,4 - 0,5 m/s ; 

A = 80 * 10-5  K-1

Wyniki pomiarów