Температура мокрого термометра

Процеси тепло - і масообміну між відкритою поверхнею води і потоком вологого повітря поширені в природі і техніці. З цими процесами доводиться мати справу в системах охолодження електростанцій, системах кондиціонування повітря, системах життєзабезпечення космічних літальних апаратів, а також в сушильних і вентиляційних установках.

У загальному випадку температура поверхні води може бути як нижче, так і вище температури навколишнього вологого повітря. Однак розглянемо процес випаровування рідини за умови, що на початку процесу температура води дорівнює температурі навколишнього вологого повітря, а шар рідини досить тонкий (тобто температура рідини однакова по товщині шару). Кількість же повітря необмежено. З досвіду відомо, що парціальний тиск пара в тонкому шарі, що прилягає до поверхні рідини. Якщо при цьому у вологому повітрі, що оточує поверхню води, парціальний тиск пара Рп виявиться менше тиску насиченого пара Рн. вода почне випаровуватися.

У міру випаровування води температура поверхні рідини знижується, в той же час як різниця температур навколишнього повітря і поверхні рідини, а також кількість теплоти, що надходить від повітря до рідини, зростають. Зниження температури води припинитися тільки тоді, коли кількість внутрішньої енергії, що витрачається рідиною від навколишнього повітря.

Температура поверхні рідини, досягнута в результаті даного процесу встановлення рівноваги, називається температурою мокрого термометра (tм). Ця температура вимірюється термометром, чутливий елемент якого обгорнутий вологою тканиною.

Температура мокрого термометра залежить від співвідношення коефіцієнтами, що характеризують інтенсивність процесів тепло - і масообміну, що протікають між поверхнею води і вологим повітрям. Слід підкреслити, що для умов, в яких зазвичай протікають процеси у вологому повітрі, вона близька до температури адиабатного насичення повітря. Остання встановлюється при насиченні обмеженої кількості повітря, що знаходиться в контакті з водою, якщо випаровування води відбувається тільки за рахунок кількості теплоти, переданого стану повітря.

Рівняння теплового балансу вологого повітря, що знаходиться в контакті з водою, можна уявити в формі

де tм - температура мокрого термометра.

Визначення вологості повітря по температур мокрого і сухого повітря

Відносна вологість повітря є одним з основних його параметрів, використовуваних в різних технічних розрахунках (наприклад, вибір режиму вентиляції та ін.).

Застосовують чотири способи визначення відносної вологості повітря: хімічний, точки роси, волосяного гігрометра і психрометрический. Найбільш поширеним способом є психрометрический.

Розглянемо пристрій і принцип дії аспіраційного психрометра.

Принцип роботи і пристрій лабораторної установки

Психометри аспіраційні призначені для визначення відносної вологості і температури повітря.

Засновані технічні дані

· Діапазон вимірювання відносної вологості повітря при температурі від 5 до 40 0 ​​С - від 10 до 100%;

· Діапазон вимірювання температури повітря від мінус 25 до 50 0 С;

· Швидкість повітряного потоку (аспірація), м / с, повинна бути: не менше 2,0 на 4-ій хвилині і не менше 1,7 на 6-й хвилині роботи вентилятора;

· Час розкручування пружини психрометра МВ-4М не менше 8 хв.

Робота психрометра заснована на залежності різниці температур сухого і змоченого термометрів від вологості навколишнього повітря. Психрометр складається з двох однакових ртутних термометрів (ГОСТ 112-78) закріплених в спеціальній оправі, і аспіраційної головки. Оправа являє собою трубку, роздвоюється донизу, і захисні планки. До нижньої роздвоєною частини трубки за допомогою пластмасових втулок прикріплені два патрубка, є радіаційним захистом резервуарів термометрів. Верхній кінець трубки з'єднаний з аспіратор. Аспіраційна головка складається з заводного механізму і вентилятора, закритих ковпаком. Пружина заводного механізму психрометра МВ-4М заводиться ключем.

При обертанні вентилятора в прилад всмоктується повітря, який обтікає резервуари термометрів, проходить по повітропровідної трубі до вентилятора і викидається назовні через прорізи в аспіраційної голівці. Сухий термометр буде показувати температуру повітря, а свідчення змоченого термометра будуть менше через охолодження, викликаного випаровуванням води з поверхні батисту, облягаючого резервуар термометра. Для визначення вологості за показаннями сухого і змоченого термометрів використовують психрометричні таблиці.

Перед роботою резервуар правого термометра обгортається батистом в один шар, причому краю батисту лише трохи повинні заходити один за одного (не більше ¼ окружності резервуара термометра).

tºВЛ. = 17 ºС

tºСУХ. = 20 ºС

Р = 749 мм. рт. ст.

РП = 10 мм. рт. ст.

вологість- # 966; = 60%