第一节空气调节基础

1．已知湿空气的一个状态参数（比如温度），能不能确定其他参数？

答：已知湿空气的一个状态参数是不可能确定其他参数的。因为湿空气常用的状态参数有四个：温度（t）、湿度（d）、焓（h）、相对湿度（φ）。只有知道这四个常用参数中的任意两个参数，方能确定湿空气的状态点，同时也就可以确定湿空气的其他各个参数。 （参考教材第274页）

2．焓湿图有几条主要参数线？分别表示哪一个物理量？试绘出简单的焓湿图。

答：焓湿图中有四条主要的参数线，即等比焓线、等含湿量线、等温线和等相对湿度线。

（参考教材第274页）

3．热湿比有什么物理意义？为什么说在焓湿图的工程应用中热湿比起到至关重要的作用？ 答：热湿比ε是湿空气状态变化时其焓的变化（△h）和含湿量的变化（△d）的比值,它描绘了湿空气状态变化的方向。

在空调设计中，ε值通常用房间的余热(Q)余湿(W)的比值来计算，在焓湿图中热湿比线通过房间的设计状态点，此时ε线描述了送入房间的空气吸热吸湿后使房间状态稳定在设计状态点的变化方向和过程。

（参考《空气调节》，建工出版社，赵荣义等编，第10页）

4．分别简述工程上怎样实现等焓过程、等温过程和等湿过程的空气处理。

答：（1）等焓加湿过程：用循环水喷淋空气，当达到稳定状态时，水的温度等于空气的湿球温度，且维持不变。这时喷淋水从空气中获得热量而蒸发，以水蒸气的形式回到空气中，所以空气变化近似等焓的过程，在这个过程中空气被冷却加湿。

（2）等温加湿过程：向空气中喷入蒸汽，控制蒸汽量，不使空气含湿量超出饱和状态，

由于空气所增加的水蒸汽带入的热量很少，所以此时空气状态变化近似于等温加湿过程。

（3）等湿加热或等湿冷却过程：空气通过加热器使温度升高，没有额外的水分加入，所以其含湿量不变。空气通过冷却器被处理时，控制冷却器的表面温度高于被处理空气的露点温度，从而空气在冷却器表面不发生结露现象，以实现等湿冷却（或称为干冷）的过程。

5.影响人体热舒适的主要因素是什么？

答：人在某一热环境中要感到热舒适，必须要满足以下三个条件：

（1）人体蓄热率S＝0（最主要条件），即M－W－R－C－E＝0，式中：M—人体能量代谢率，W—人体所作机械功，E—汗液蒸发和呼出的水蒸气所带走的热量，R—穿衣人体外表面与周围表面间的辐射换热量，C—穿衣人体外表面与周围环境之间的对流换热量。（或：f（M，Icl，ta，tmrt，pq，v，tmsk，Ersw）＝0，式中：M—人体能量代谢率，Icl—服装热阻，ta—空气温度，tmrt—环境平均辐射温度，pq—空气水蒸气分压力，v—空气流速，tmsk—人体表面平均温度，Ersw—人体实际的出汗蒸发热损失。）

（2）人体表面的平均温度tmak及人体实际出汗蒸发热损失Ersw应保持在一个较小的范围内。

（3）人体表面的平均温度tmak及人体实际出汗蒸发热损失Ersw是新陈代谢率M的函数。

综上所述，影响人体热舒适度的主要因素有：室内空气温度、室内空气相对湿度、人体附近空气流速、围护结构内表面及其他物体表面温度等。

（参考教材第278页；《空气调节》，建工出版社，赵荣义等编，第21页） 6．一个设计得好的空调系统，是否能使百分之百的人群感到满意？ 答：根据丹麦范格教授通过实验提出的PMV－预期平均评价和PPD－预期不满意率，可知由于人与人之间的生理差别和生活习惯的不同，即使室内环境达到“最佳”舒适状态，还可能有5％的人不满意。所以即使一个设计得很好的空调系统，也不能保证使百分之百的人群感到满意。 （参考教材第279页）

7．什么是玻璃的太阳光学性能？什么是玻璃窗的“温室效应”？ 答：玻璃太阳光学性能是指玻璃的反射率、透过率和吸收率。

玻璃窗有一个重要特性，即波长较长的热辐射（λ>4.5微米）和温度低于120℃的物体产生的热辐射是不能透过玻璃的。所以太阳辐射能够透过玻璃窗进入室内，而室内发出的热辐射却不能透过玻璃传至室外。玻璃所具有的这种性能就是所谓的“温室效应”。

一、 填空题（每空2分，共20分） 1、在用冷负荷系数法计算电动设备散热形成的冷负荷时，应考虑电机同时使用率、安装系数和 负荷 （负荷／安全）系数的修正。 2、已知湿空气的含湿量为d kg/kg干空气，则含有1kg干空气的湿空气的质量是（1+d）kg 。

3、从振动传递率的定义可看出，振动传递率愈 小 隔振效果愈好，但振动传递率只有在 ≥ 时，才起到隔振作用。

4、净化空调的初效过滤器的位置在 表冷器之前 ，高效过滤器的位置在 风口处 。

5、湿球温度计测量室内的湿球温度时，如果水杯中的水温高于空气温度，则蒸发所需的热量首先取自 水 ，然后取自 空气向水的 传热 。

6、喷水室的设计计算的双效率法要求 ：（1）喷淋室实际所能达到的效率满足空气处理过程需要的两个效率。（2）水吸收的热量等于空气放出的热量。 二、名词解释（每题5分，共20分）

1、 空气分布特性指标ADPI：在空调房间工作区内，同时考虑空气温度、流动速度、相对湿度的综合作用，制定了获得良好热舒适感的有效温度范围。这样，在工作区内，反映综合作用的有效温度差在-1.7~+1.1℃范围内的测点数所占总测点数的百分数称为空气分布特性指标ADPI。ADPI指标将空气温度、气流速度与人的热舒适感三者联系起来。 2、 相对湿度：是指空气中水蒸汽分压力和同温度下饱和水蒸气分压力之比（3分），表征空气接近饱和的程度。（2分）

3、 倍频程：频程是指把20~20000Hz可闻声频率变化范围划分成若干个较小的段落。通常划分为10个段落。倍频程是指把10段频程序列中的每段上限与下限频率之比为2的频程。

4、 贴附射流：由于贴附效应的作用，促使空气沿壁面流动的射流。具体讲，如果送风口接近顶棚，射流在顶棚处不能卷吸空气，因而射流上部流速大、静压

小；而下部则流速小、静压大，使得气流贴附于顶棚流动，这种射流称为贴附射流。

二、 简答题（每题6分，共24分）

1、 分别说明空调系统的送风管、回风管、排风管及新风管是否需要保温， 并说明为什么。

答：送风管、回风管均需要保温，排风管不需要保温，新风管是否保温看是否结露。送风管、回风管考虑避免冷热量损失及防止结露，回风管既不会结露也不会引起能量损失。

2、试分析在夏季干球温度相同而湿球温度不同时，人体的热感觉有何不同？为什么？

答：夏季干球温度相同而湿球温度不同时，如果湿球温度较高，人会感觉更炎热， 反之，则比较凉爽。因为湿球温度越高，说明空气的相对湿度较大，相对湿度增大会影响人体的蒸发散热，使蒸发散热量减少，因此人会觉得较热。

第一章 复习题

一． 名词解释

相对湿度空气中水蒸气分压力和同温度下饱和水蒸气分压力之比，也称为饱和度。

1. 含湿量指在湿空气中每kg干空气所含有得水蒸气量称为含湿量。 二． 填空题

1. 湿空气是指（干空气）和（水蒸气）的混合气体

2. 湿空气的状态通常可以用（ 压力）、（ 温度）、（ 相对湿度）、（ 含湿量）及（焓 ）等参数来度量和描述。

3. 在通风空调中应用的湿空气，其中水蒸气的质量份额最大不超过（5%）。 4. 湿空气中含水蒸气的分压力大小，是衡量湿空气（干燥）与（潮湿）程度的基本指标。

5. 湿度分为绝对（绝对湿度）与（相对湿度 ）。

6. 根据空气温度形成的过程和用途不同可将空气的温度区分为（干球温度）、（湿球温度）和（露点温度）。 三．简答题

1.已知干球温度为t,在焓湿图上分别画出湿球温度和露点温度。

2、用焓湿图表示以下空气处理过程：等湿加热、等湿冷却、等焓减湿、等焓加湿、等温加湿和减湿冷却，并写出各种处理过程的热湿比。

3. 空气的相对湿度与含湿量有何区别？空气的干燥程度与吸湿能力大小由那个参数反映？

相对湿度的定义为湿空气中水蒸气的实际含量与相同温度下湿空气可具有的水蒸气的最大含量之比，它反映了湿空气中水蒸气含量接近饱和的程度；含湿量的定义为在含有1kg干空气的湿空气中所携带的水蒸气的克数。相对湿度反映湿空气接近饱和的程度，却不能表示水蒸气的具体含量；含湿量可以表示水蒸气的具体含量，但不能表示湿空气接近饱和的程度。 可见两者的定义与 用途不相同。空气的干燥程度与吸湿能力的大小由相对湿度参数来反映。 4. 空气的干球温度、湿球温度和露点温度有什么区别？三 者之间的关系如何？ 用温度计测量出来的空气温度称为干球温度t。用纱布包着温包的温度计测出的空气温度称为湿球温度ts，湿空气达到饱和说的温度称为露点温度tl，三者的定义不同。三者之间的关系为：通常情况。t>ts>tl；饱和空气时。T=ts=tl。

四．计算题（35）

1.已知某一状态空气的温度t=15℃,相对湿度φ=60%，当地大气压力B=101325Pa，试求该状态空气的密度、含湿量？(10)

2. 某空调系统采用新风和部分室内回风混合处理后送入空调房间，已知大气压力 B =101325Pa，回风量 GA =10000kg/h，回风状态的 tA=20℃，φA =60％。新风量 GB =2500kg/h，新风状态的 tB =35℃， φB =80％。试确定出空气的混合状态点C。(15)

两种不同状态空气的混合状态点可根据混合规律用作图法确定，也可以用计算方法得出，在此采用计算法求解。

在大气压力 B =101325Pa的图上，由已知条件确定出A，B两种空气的状态点，并查得： hA = 42.5kJ/kg(d·a)，

dA =8.8g/kg(a)，hB =109.4 kJ/kg(d·a)， dB =29.0 g/kg(d·a)，经过计算可得

GAhB?hC?GBhC?hA?10000?42.5?2500?109.4?hC???kJ/kg(a)?55.9kJ/kg10000?2500??GAdB?dC?GBdC?dA

?10000?8.8?2500?29.0?dC???g/kg(a)?12.8g/kg10000?2500??3.已知湿空气的干球温度t=30℃，相对湿度φ=0.6，求湿空气的含湿量d，露点

td、湿球温度tas。(画出图形)(10)