Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A nedves levegő és állapotváltozásai.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A nedves levegő és állapotváltozásai."— Előadás másolata:

1 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A nedves levegő és állapotváltozásai

2 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A nedves levegő A nedves levegő egy gáz-gőz keverék. A levegőben lévő vízgőz kondenzálódhat, ráadásul fajhője széles határok között változik. Ugyancsak gáz-gőz keverék a belsőégésű motorokban alkalmazott üzemanyag-levegő keverék is.

3 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék Általános feltételezések A levegő ideális gáz, nem kondenzálódik. A vízgőz ideális gáz, de képes kondenzálódni. A lekondenzálódott vízgőz (víz) nem oldja észrevehető mértékben a levegőt.

4 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A nedves levegő alapállapotai Szokványos esetben a levegőben lévő vízgőz parciális nyomása kisebb mint a vízgőz-levegő keverék hőmérsékletéhez tartozó telítési nyomás (telítetlen nedves levegő) A levegőben lévő vízgőz parciális nyomása egyenlő a vízgőz-levegő keverék hőmérsékletéhez tartozó telítési nyomással (telített nedves levegő) A levegőben lévő vízgőz parciális nyomása nagyobb a vízgőz-levegő keverék hőmérsékletéhez tartozó telítési nyomásnál (túltelített nedves levegő). Instabil állapot, ami a vízgőz egy részének kondenzálódásával gyorsan átmegy a stabil állapotba (telített nedves levegő).

5 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A tenziógörbe t ( o C) p (Pa) Telítési görbe víz túlhevített vízgőz pgpg psps t 1 2 Relatív nedvességtartalom (egy adott hőmérsékleten!) A számítások alapja 1 kg száraz levegő és a benne lévő x kg vízgőz, azaz 1+x (kg) nedves levegő.

6 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék Kapcsolat a relatív és az abszolút nedvességtartalom között

7 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A nedves levegő entalpiája 1 kg száraz levegő entalpiája (kJ/kg)

8 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A nedves levegő entalpiája x kg vízgőz entalpiája (kJ/kg)1 kg száraz levegő entalpiája (kJ/kg)

9 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A nedves levegő entalpiája x kg vízgőz entalpiája (kJ/kg) x kg vízgőz túlhevítési hője (kJ/kg)

10 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék x kg vízgőz túlhevítési hője (kJ/kg) A nedves levegő entalpiája x kg víz rejtett hője 0 o C-on (kJ/kg)

11 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A h-x diagram h (J/kg·K) 0  = 1  = áll. h= áll. t > 0 t < 0 h= áll. t= áll. jég víz x (kg/kg) ködmező t= áll. túlhevített mező

12 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A h-x diagram (a levegőben lévő vízgőz parciális nyomásának meghatározása) h (J/kg·K) 0  = 1  = áll. h= áll. t > 0 t < 0 h= áll. t= áll. jég víz x (kg/kg) p g (mbar) ködmező t= áll. túlhevített mező A h-x diagram

13 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A nedves levegő állapotváltozása felületi hőcserélőben h (J/kg·K) 0  = 1 11 h1h1 x (kg/kg) p g (mbar) t1t1 x1x1 h2 h3h3 t2t2 t3t x3x3 2 h2h2 22 t2t2 Harmatponti hőmérséklet. Ha a felületi hőcserélőben történő hűtés véghőfoka kisebb, mint az abszolút gőztartalomhoz tartozó harmatponti hőmérséklet, akkor a levegő abszolút nedvességtartalma csökken, a levegő telített állapotú lesz (  3 =1) és az x 1 -x 3 kg/kg víz kicsapódik. Ha a felületi hőcserélőben történő hűtés véghőfoka nem kisebb, mint az abszolút gőztartalomhoz tartozó harmatponti hőmérséklet, akkor a felületi fűtés megfordítottja történik. x 1 =x 2 ;  2 >  1 Felületi hőcserélőben történő fűtés esetén nem változik az abszolút gőztartalom, a relatív nedvességtartalom csökken. x 1 =x 2 ;  2 <  1

14 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A nedves hőmérséklet adiabatikus párolgási hőmérséklet h (J/kg·K) 0  = 1 11 h1 x (kg/kg) p g (mbar) t1t1 x1x1 t2t2 1 2 Állandósult állapotban a levegő nedvességtartalma fokozatosan nőni fog és az állapotváltozás h=áll. mentén zajlik le a telítési állapotig. t 2 az ‘1’ állapothoz tartozó nedves hőmérséklet

15 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A nedves hőcsere gőz befúvatással A befúvatott gőz mennyisége nem változtatja meg jelentősen a nedves levegő tömegáramát, amit döntően a száraz levegő határoz meg, azaz (1+x 1 ) ≈(1+x 2 )

16 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A nedves hőcsere gőz befúvatással A befúvatott gőz mennyisége nem változtatja meg jelentősen a nedves levegő tömegáramát, amit döntően a száraz levegő határoz meg, azaz (1+x 1 ) ≈(1+x 2 )

17 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A nedves hőcsere gőz befúvatással

18 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A nedves hőcsere gőz befúvatással Az állapotváltozás egy olyan egyenes mentén történik, melynek iránytangense megközelítőleg egyenlő a befúvatott gőz entalpiájával!

19 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A nedves hőcsere víz beporlasztással A hő- és a nedvességmennyiségekre felírt egyenletek azonos szerkezetűek a gőz befúvatásával történő nedvesítéssel kapcsolatban felírtakkal és ismét igaz, hogy (1+x 1 ) ≈(1+x 2 )

20 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A nedves hőcsere víz beporlasztással Mivel a beporlasztott víz hőmérséklete általában alacsony, a  h/  x = áll. vonalak alig futnak „laposabban”, mint az h 1+x = áll. vonalak, azaz a víz beporlasztásával történő nedvesítés jó közelítéssel adiabatikusnak tekinthető! A hő- és a nedvességmennyiségekre felírt egyenletek azonos szerkezetűek a gőz befúvatásával történő nedvesítéssel kapcsolatban felírtakkal és ismét igaz, hogy (1+x 1 ) ≈(1+x 2 )

21 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A h-x diagram keretléptéke Az h-x diagram három oldalán a  h/  x = áll. állandó vonalak iránya van megjelölve. Az egyes  h/  x = áll. vonalakat az adott irányjelzőnek a ‘0’ ponttal történő összekötésével lehet megkapni. A nedves hőcsere irányát a kiinduló állapoton át az adott  h/  x = áll. vonallal húzott párhuzamos mutatja meg.

22 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A nedves hőcserélőben lezajló állapotváltozás (víz beporlasztás vagy gőz befúvás) h (J/kg·K) 0  = 1 11 h1h1 x (kg/kg) p g (mbar) t1t1 x1x1 t2t2 1 2 Nedves hőmérséklet x2x2  h/  x = h gőz 2 x2x2  h/  x = 0 = áll. t2t2  h/  x = h víz  h 1

23 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék Keverés x 1 és x 2 nedvességtartalmú levegő összekeverése után az eredő nedvességtartalom h 1 és h 2 entalpiájú levegő összekeverése után az eredő entalpia

24 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék Állapotváltozás a keverő hőcserélőben h (J/kg·K) 0  = 1 11 i1i1 x (kg/kg) p g (mbar) t1t1 x1x1 1 x2x2 t2t2 h2h2 22 keverő egyenes 2 m2m2 m1m1 keveredés utáni állapot

25 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék Állapotváltozás a keverő hőcserélőben (ködképződéssel) h (J/kg·K) 0  = 1 x (kg/kg) p g (mbar) t1t1 x1x1 1 x2x2 2 h1h1 h2h2 hkhk t2t2 xkxk xsxs A keveredés után t k hőmérsékletű telített állapotú levegő jön létre és az x k -x s mennyiségű nedvesség kiválik köd formájában minden kg nedves levegőből. tktk

26 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék Ellenőrző kérdések (1) 1.Milyen általános feltételezésekkel kezeljük a nedves levegőt? 2.Milyen esetben beszélünk telítetlen nedves levegőről? 3.Mit tud mondani a túltelített állapotú nedves levegőről? 4.Mi a közös alapja a nedves levegővel kapcsolatos számításoknak? 5.Mi értenek relatív nedvességtartalom alatt? 6.Milyen összefüggésben van egymással a relatív és abszolút nedvességtartalom? 7.Mi a telítési fok és milyen feltétel teljesülése esetén tekinthető gyakorlatilag azonosnak a relatív nedvességtartalommal? 8.Mit értünk érezhető és rejtett entalpia alatt? 9.Írja fel a telítetlen nedves levegő entalpiájának összefüggését!

27 Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék Ellenőrző kérdések (2) 10.Írja fel a nedves levegő entalpiájának összefüggését, ha az jég- ill. hókristályokat is tartalmaz! 11.Írja fel a telített nedves levegő entalpiájának összefüggését! 12.Mi a harmatponti hőmérséklet? 13.Mi a nedves hőmérséklet? 14.Adott állapotú levegőt feltételezve annak harmatponti vagy nedves hőmérséklete a kisebb? Miért? 15.Mire és hogyan használható fel az i-x diagram ún. keretléptéke? 16.Mi az ún. keverő egyenes? 17.Hogyan határozható meg két különböző állapotú levegő összekeverése esetén kialakuló légállapot?


Letölteni ppt "Hő- és Áramlástan II. Író Béla SZE-MTK-JÁI Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék A nedves levegő és állapotváltozásai."

Hasonló előadás


Google Hirdetések