在空調(diào)工程中,經(jīng)常遇到兩種不同狀態(tài)的空氣混合的情況,而混合后必然具有第三種狀態(tài),典型情況是室外新風(fēng)與室內(nèi)回風(fēng)的混合。如圖2.2.5所示。
兩種不同狀態(tài)的空氣在混合過程中,若與外界沒有熱、濕交換,按照守恒定律,混合后的空氣總熱量和總含濕量應(yīng)為混合前后的空氣總熱量和總含濕量之和。設(shè)混合前:
A空氣狀態(tài)為dA,hA,質(zhì)量為GA,熱量為GAhA,濕量為GAdA;
B空氣狀態(tài)為dB,hB,質(zhì)量為GB,熱量為GBhB,濕量為GBdB;
則混合后根據(jù)熱平衡的原理可得:Gchc==GAhA+GBhB。
根據(jù)濕平衡的原理可得:
Gcdc=GAdA+GBdB
C空氣狀態(tài)為dc,hc,質(zhì)量為Gc= GA + GB,熱量為Gchc,濕量為Gcdc。
從以上可知,得到混合前的有關(guān)空氣參數(shù),就可以確定混合后的空氣狀態(tài)。根據(jù)混合后的熱、濕平衡數(shù)學(xué)表達(dá)式,變形可得:
GA(hA-hc)=GB(hc-hB),GA(dA-dc)=GB(dc-dB),
根據(jù)解析幾何原理,(hA-hc)/( dA-dc)和(hc-hB)/( dc-dB)分別是h-d圖上點(diǎn)A、C和點(diǎn)C、B之間直線的斜率,兩斜率相等,點(diǎn)C是公共點(diǎn),因此A、B、C三點(diǎn)必在一條直線上,即兩種不同狀態(tài)的空氣棍合后的新狀態(tài)點(diǎn)必然在A、B連成的直線上。C點(diǎn)在直線上的位置取決于GA/GB的比值,只要通過GA/GB的表達(dá)式求得hc或dc,即可用hc或dc等值線與AB直線的交點(diǎn)確定C點(diǎn)。如圖2.2.6所示。
當(dāng)GA=GB時(shí),C點(diǎn)在AB線段的中點(diǎn);當(dāng)GA>GB時(shí),C點(diǎn)靠近A點(diǎn),反之C點(diǎn)靠近B點(diǎn)。
現(xiàn)將實(shí)踐中的確定方法舉例說明如下:某空調(diào)系統(tǒng)有A,B兩種風(fēng)混合,參數(shù)如下:
A種風(fēng):tA=20℃,?A=60%,風(fēng)量GA為2000 kg/h;
B種風(fēng):tB=10℃,?B=90%,風(fēng)量GB為8000 kg/h;
試確定混合后的狀態(tài)C(設(shè)大氣壓力為101325Pa)。
解:
第一步:在大氣壓力為101325Pa的h-d圖上確定A,B兩狀態(tài)點(diǎn),并連一條直線;
第二步:求出混合的風(fēng)量比:
A種風(fēng)的風(fēng)盆比:GA/( GA+GB)=2000/(2000+ 8000)=1/5;.
B種風(fēng)的風(fēng)量比:GB/( GA+GB)=8000/(2000+8000)=4/5
第三步:將線段AB按照風(fēng)f比的分母等分;
第四步:按照風(fēng)量比求出的分子值1:4的關(guān)系確定線段AB的分界點(diǎn),比較分子GA和
GB,選擇GA和GB中較大的點(diǎn)為混合后的狀態(tài)點(diǎn)C。如圖2.2.7所示。