1.空气的组成和压力
自然界的空气是由若干种气体混合而成的。不含有水蒸气的空气称为干空气;大气中的空气常含有一定量的水蒸气,由空气和水蒸气组成的混合气体称为湿空气。标准状态下(即温度t=0℃,压力p=0.1013MPa),干空气的组成见表4-1。
表4-1 干空气的组成
混合气体的压力称为全压,是各组成气体压力的总和。各组成气体压力称为分压,是指湿空气的各组元,它们具有与湿空气相同的体积和温度时的压力。
2.空气的密度
空气密度是指单位体积内空气的质量,用ρ表示
ρ=m/V
式中 m、V——气体的质量和体积。
一般状态下,干空气的密度可写成
式中 ρ0——标准状态下干空气的密度,ρ0=1.293kg/m3;
273+t——热力学温度(K);
p——绝对压力(MPa)。
3.空气的粘性
空气的粘性是指空气在流动过程中质点之间相对运动产生的阻力,其粘性的大小用动力粘度和运动粘度来表示。表4-2列出了空气在p=0.1013MPa时运动粘度随温度变化的情况。
表4-2 p=0.1013MPa时空气的运动粘度
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4.湿度
湿空气含水分的程度用湿度和含湿量表示。湿度的表示方法有绝对湿度和相对湿度。
(1)绝对湿度 绝对湿度是指每1m3的湿空气中所含水蒸气的质量,常用x表示
x=ms/V
式中 ms——水蒸气的质量(kg);
V——湿空气的体积(m3)。
(2)饱和绝对湿度 湿空气中水蒸气的分压力达到该湿度下蒸气饱和压力,则此时绝对湿度为饱和绝对湿度,用xb表示,单位为kg/m3。
xb=pb /(RsT)
式中 pb——饱和空气中水蒸气的分压力(Pa)
Rs——水蒸气的气体常数,Rs=462.05[(N·m)/(kg·K)]
T——热力学温度(K)。
(3)相对湿度 相对湿度是指湿度在总压力不变的条件下,绝对湿度和饱和绝对湿度的比值,用ϕ表示
当空气绝对干燥时,ps=0,则ϕ=0;
当空气达到饱和时,ps=pb,则ϕ=100%。
通常情况下,空气的相对湿度在60%~70%范围内时,人体感觉舒适。气动技术条件中规定各种阀的工作介质相对湿度不得大于90%。
当气压下降时空气含湿量减少,减少空气中所含水分,对降低进入气体设备的空气湿度是十分有利的。
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