Tài liệu Kỹ thuật nhiệt. nguyễn trọng quỳnh

7/2/2019 Nguyễn Trọng Quỳnh -Khoa Cơ khí Kỹ thuật nhiệt ■ Sử dụng đồ thị không khí ẩm để xác định các thuộc tính của Không khí trong bầu khí quyển. ■ Áp dụng các nguyên tắc của bảo toàn khối lượng và năng lượng để tính toán các quá trình điều hòa không khí khác nhau. 1 7/2/2019 không khí sẽ chứa một ít hơi nước thì ta gọi là không khí ẩm không chứa hơi nước ta gọi là không khí khô (Dry air) 2 7/2/2019 Cũng lưu ý rằng bình thường nhiệt độ của không khí trong khí quyển thì gọi là nhiệt độ bầu khô (dry bulb temperature) để phân biệt nhiệt độ này với các nhiệt độ khác sau này. 3 7/2/2019 Ví dụ 14-1 xác định hơi nước trong phòng Cho kích thước một căn phòng là 5m×5m×3m như trên Hình. vẽ có chứa không khí tại nhiệt độ 25oC và áp suất là 100 kPa, độ ẩm tương đối đo được là 75%. Xác định: (a) Phân áp suất của không khí khô. (b) Độ chứa hơi cùa không khí ẩm. (c) Enthalpy của không khí đối với một kg không khí khô. (d) Khối lượng không khí khô và hơi nước trong phòng. 4 7/2/2019 5 7/2/2019 6 7/2/2019 Ví dụ 14-2 Sự hình thành sương muối bên trong cửa sổ Khi thời tiết lạnh, sự ngưng tụ thường xảy ra bên trong cửa sổ là do nhiệt độ của không khí ngoài trời thấp hơn nhiệt độ trong phòng. Trong một căn nhà như hình vẽ bên dưới có nhiệt độ trong phòng là T = 20°C độ ẩm tương đối là 75 %. Hãy xác định nhiệt độ ở phía bên trong cửa sổ nơi mà hơi nước bắt đầu ngưng. Nếu biết nhiệt độ không khí ngoài trời là 10°C. 7 7/2/2019 Ví dụ 14-3 Sự xác định nhiệt độ điểm đọng sương Có 100 m3 một hỗn hợp gồm hơi nước không khí (không khí ẩm) ở điều kiện áp suất 0,1 MPa (1bar), nhiệt độ 35°C (nhiệt độ bầu khô) và độ ẩm tương đối 70 %. Tính tỷ lệ độ ẩm trong không khí (độ chứa ẩm d), nhiệt độ điểm sương, khối lượng của không khí khô và khối lượng của hơi nước trong hỗn hợp không khí ẩm. 8 7/2/2019 Ví dụ 14-4 Tính lượng hơi nước ngưng tụ Có 56,63 m3 một hỗn hợp không khí ở điều kiện áp suất 1,01 bar, nhiệt độ 32,22°C (nhiệt độ bầu khô) và độ ẩm tương đối 70 %. (a). Tính tỷ lệ độ ẩm trong không khí (độ chứa ẩm d), nhiệt độ điểm sương, khối lượng của không khí khô và khối lượng của hơi nước trong hỗn hợp không khí ẩm (b). Tính lượng hơi nước ngưng tụ, nếu không khí ẩm trên được làm lạnh đến 5°C trong quá trình đẳng áp. 9 7/2/2019 Ví dụ 14-7 hướng dẫn sử dụng đồ thị không khí ẩm Một căn phòng có không khí bên trong đo được nhiệt độ là 35°C độ ẩm 40%. Sử dụng ẩm đồ xác định (a) độ chứa ẩm d, (b) Enthalpy, (c) nhiệt độ bầu ướt, (d) nhiệt độ điểm sương, (e) thể tích riêng của không khí ẩm này. Biết áp suất khí trời bằng 1 atm. 10 7/2/2019 11 7/2/2019 12 7/2/2019 Ví dụ 14-8 Quá trình gia nhiệt phun thêm ẩm Một hệ thống điều hòa không khí lấy khí trời vào có nhiệt độ 10°C độ ẩm tương đối 30 % lưu lượng dòng không khí là 45 m3/phút được nâng nhiệt đến nhiệt độ 25°C độ ẩm là 60 %. Đầu tiên không khí ngoài trời được nâng nhiệt đến nhiệt độ 22°C trong thiết bị gia nhiệt, và sau đó được tăng ẩm bằng cách phun hơi nước nóng khi không khí đi qua bộ phận gia ẩm. giả thiết rằng các quá trình đều diễn ra ở điều kiện áp suất khí quyển100 kPa. Hãy xác định: (a) Lượng nhiệt cung cấp cho bộ phận gia nhiệt (b) Lưu lượng hơi nước cần phun. 13 7/2/2019 14 7/2/2019 Ví dụ 14-9 Quá trình làm lạnh khử ẩm trong không khí Không khí ẩm đi vào thiết bị khử ẩm của hệ thống điều hòa không khí có các thông số trạng thái ban đầu như sau: áp suất khí trời 1 atm và độ ẩm 80 %, lưu lượng dòng khí là 10 m3/phút. Sau khi đi qua thiết bị khử ẩm không khí đạt trạng thái bão hòa ở nhiệt độ 14°C. Phần khối lượng hơi nước bị ngưng tụ lại và tách ra khỏi dòng không khí cũng có nhiệt độ là 14°C. Xác định lượng nhiệt mà dàn lạnh của thiết bị lấy đi và khối lượng ẩm đã tách ra khỏi không khí. 15 7/2/2019 16 7/2/2019 Một bình chứa 15 kg không khí khô và 0,17 kg hơi nước ở 30oC và áp suất 100 kPa. Xác định (a) độ chứa hơi, (b) độ ẩm tương đối, và (c) thể tích của bình chứa. Không khí trong một căn phòng có nhiệt độ là 20oC, áp suất 98 kPa và độ ẩm tương đối là 85 %. Hay xác định (a) áp suất của không khí khô (b) độ chứa hơi và (c) Enthalpy đối với một đơn vị khối lượng không khí khô. 17 7/2/2019 Một thùng chứa 8 m3 chứa không khí ẩm bão hòa ở 30oC, 105 kPa. Xác định (a) khối lượng của không khí khô, (b) độ chứa hơi, và (c) entanpy của không khí trên một đơn vị khối lượng của không khí khô. Xác định khối lượng của không khí khô và khối lượng của hơi nước có trong một căn phòng 90 m3 ở 93 kPa, 26oC, và độ ẩm tương đối 50 %. Trả lời: 95,8 kg và 1,10 kg Hai sinh viên A và B cùng đeo kính. Trong mùa đông vào một ngày có nhiệt độ thấp, sinh viên A đi từ ngoài đường vào trong căn nhà có bật thiết bị sưởi ấm trong khi sinh viên B lại ra khỏi nhà để lên giảng đường đi học. theo bạn mặt kính của sinh viên nào có khả năng bị mờ đi hơi do đọng sương? Hướng dẫn thích? Sau một chuyến đi dài ở ngoài trời với nhiệt độ 12oC, một người đeo kính đi vào một căn phòng có nhiệt độ 25oC độ ẩm tương đối 55 %. Xác định xem liệu gương trên kính có bị mờ do sương đọng lên hay không? 18 7/2/2019 Không khí trong khí quyển ở áp suất 1 atm và nhiệt độ 28oC có nhiệt độ bầu ướt của 20oC. Sử dụng biểu đồ psychrometric, xác định (a) độ ẩm tương đối, (b) tỷ lệ độ ẩm, (c) entanpy, (d) nhiệt độ sương điểm, và (e) áp suất hơi nước (f) nhiệt độ bão hòa đoạn nhiệt và nhận xét. 19