1. Czym jest powietrze? Czym jest normalne powietrze?
Odpowiedź: Atmosfera wokół Ziemi, zwykliśmy nazywać ją powietrzem.
Powietrze pod określonym ciśnieniem 0,1 MPa, w temperaturze 20°C i wilgotności względnej 36% jest powietrzem normalnym. Powietrze normalne różni się od powietrza standardowego temperaturą i zawiera wilgoć. Gdy w powietrzu znajduje się para wodna, po oddzieleniu pary wodnej objętość powietrza zmniejszy się.
2. Jaka jest standardowa definicja powietrza?
Odpowiedź: Definicja stanu standardowego jest następująca: stan powietrza, w którym ciśnienie zasysania powietrza wynosi 0,1 MPa, a temperatura wynosi 15,6°C (definicja przemysłowa w kraju to 0°C) nazywany jest stanem standardowym powietrza.
W stanie standardowym gęstość powietrza wynosi 1,185 kg/m3 (wydajność wydechu sprężarki powietrza, osuszacza, filtra i innego sprzętu do przetwarzania końcowego jest oznaczona natężeniem przepływu powietrza w stanie standardowym, a jednostką jest Nm3/min).
3. Co to jest powietrze nasycone i powietrze nienasycone?
Odpowiedź: W określonej temperaturze i ciśnieniu zawartość pary wodnej w wilgotnym powietrzu (czyli gęstość pary wodnej) ma pewną granicę; gdy ilość pary wodnej zawartej w określonej temperaturze osiągnie maksymalną możliwą zawartość, wilgotność w tym czasie Powietrze nazywane jest powietrzem nasyconym. Wilgotne powietrze bez maksymalnej możliwej zawartości pary wodnej nazywane jest powietrzem nienasyconym.
4. W jakich warunkach powietrze nienasycone staje się powietrzem nasyconym? Czym jest „kondensacja”?
W momencie, gdy nienasycone powietrze staje się powietrzem nasyconym, w wilgotnym powietrzu skrapla się ciekła woda, co nazywa się „kondensacją”. Kondensacja jest powszechna. Na przykład, wilgotność powietrza latem jest bardzo wysoka i łatwo jest tworzyć krople wody na powierzchni rury wodnej. Zimowym rankiem krople wody pojawią się na szklanych oknach mieszkańców. Są to wilgotne powietrze chłodzone pod stałym ciśnieniem, aby osiągnąć punkt rosy. Wynik kondensacji z powodu temperatury.
5. Czym jest ciśnienie atmosferyczne, ciśnienie bezwzględne i ciśnienie manometryczne? Jakie są powszechne jednostki ciśnienia?
Odpowiedź: Ciśnienie spowodowane przez bardzo grubą warstwę atmosfery otaczającą powierzchnię ziemi na powierzchni ziemi lub obiektach powierzchniowych nazywa się „ciśnieniem atmosferycznym”, a symbolem jest Ρb; ciśnienie działające bezpośrednio na powierzchnię pojemnika lub obiektu nazywa się „ciśnieniem absolutnym”. Wartość ciśnienia zaczyna się od absolutnej próżni, a symbolem jest Pa; ciśnienie mierzone za pomocą manometrów, próżniomierzy, rurek w kształcie litery U i innych przyrządów nazywa się „ciśnieniem manometrycznym”, a „ciśnienie manometryczne” zaczyna się od ciśnienia atmosferycznego, a symbolem jest Ρg. Związek między tymi trzema jest następujący:
Pa=Pb+Pg
Ciśnienie odnosi się do siły na jednostkę powierzchni, a jednostką ciśnienia jest N/kwadrat, oznaczane jako Pa, zwane Pascalem. MPa (MPa) powszechnie używane w inżynierii
1MPa=10 szóstej potęgi Pa
1 standardowe ciśnienie atmosferyczne = 0,1013 MPa
1kPa=1000Pa=0,01kgf/kwadrat
1 MPa = 10 szóstej potęgi Pa = 10,2 kgf/kwadrat
W starym układzie jednostek ciśnienie wyrażano zwykle w kgf/cm2 (kilogram siła/centymetr kwadratowy).
6. Czym jest temperatura? Jakie są powszechnie używane jednostki temperatury?
A: Temperatura to średnia statystyczna ruchu cieplnego cząsteczek substancji.
Temperatura bezwzględna: Temperatura liczona od najniższej temperatury granicznej, w której cząsteczki gazu przestają się poruszać, oznaczana jako T. Jednostką jest „Kelwin”, a symbolem jednostki jest K.
Temperatura Celsjusza: Temperatura zaczynająca się od punktu topnienia lodu, jednostką jest „Celsjusz”, a symbolem jednostki jest ℃. Ponadto kraje brytyjskie i amerykańskie często używają „temperatury Fahrenheita”, a symbolem jednostki jest F.
Relacja konwersji pomiędzy trzema jednostkami temperatury jest następująca:
T(K) = t(°C) + 273,16
t(F)=32+1,8t(℃)
7. Jakie jest ciśnienie parcjalne pary wodnej w wilgotnym powietrzu?
Odpowiedź: Wilgotne powietrze to mieszanina pary wodnej i suchego powietrza. W pewnej objętości wilgotnego powietrza ilość pary wodnej (masowo) jest zwykle znacznie mniejsza niż w suchym powietrzu, ale zajmuje taką samą objętość jak suche powietrze. , mają również taką samą temperaturę. Ciśnienie wilgotnego powietrza jest sumą ciśnień parcjalnych gazów składowych (tj. suchego powietrza i pary wodnej). Ciśnienie pary wodnej w wilgotnym powietrzu nazywane jest ciśnieniem parcjalnym pary wodnej, oznaczanym jako Pso. Jego wartość odzwierciedla ilość pary wodnej w wilgotnym powietrzu, im wyższa zawartość pary wodnej, tym wyższe ciśnienie parcjalne pary wodnej. Ciśnienie parcjalne pary wodnej w nasyconym powietrzu nazywane jest nasyconym ciśnieniem parcjalnym pary wodnej, oznaczanym jako Pab.
8. Jaka jest wilgotność powietrza? Jaka jest wilgotność?
Odpowiedź: Wielkość fizyczna wyrażająca suchość i wilgotność powietrza nazywa się wilgotnością. Powszechnie stosowane wyrażenia wilgotności to: wilgotność bezwzględna i wilgotność względna.
W standardowych warunkach masa pary wodnej zawarta w wilgotnym powietrzu w objętości 1 m3 nazywana jest „wilgotnością bezwzględną” wilgotnego powietrza, a jednostką jest g/m3. Wilgotność bezwzględna wskazuje jedynie, ile pary wodnej znajduje się w jednostce objętości wilgotnego powietrza, ale nie wskazuje zdolności wilgotnego powietrza do pochłaniania pary wodnej, czyli stopnia wilgotności wilgotnego powietrza. Wilgotność bezwzględna to gęstość pary wodnej w wilgotnym powietrzu.
Stosunek rzeczywistej ilości pary wodnej zawartej w wilgotnym powietrzu do maksymalnej możliwej ilości pary wodnej w tej samej temperaturze nazywa się „wilgotnością względną”, która jest często wyrażana za pomocą φ. Wilgotność względna φ wynosi od 0 do 100%. Im mniejsza wartość φ, tym bardziej suche powietrze i większa zdolność absorpcji wody; im większa wartość φ, tym bardziej wilgotne powietrze i mniejsza zdolność absorpcji wody. Zdolność absorpcji wilgoci przez wilgotne powietrze jest również związana z jego temperaturą. Wraz ze wzrostem temperatury wilgotnego powietrza odpowiednio wzrasta ciśnienie nasycenia. Jeśli zawartość pary wodnej pozostaje niezmieniona w tym czasie, wilgotność względna φ wilgotnego powietrza zmniejszy się, to znaczy zdolność absorpcji wilgoci przez wilgotne powietrze wzrośnie. Dlatego podczas instalacji pomieszczenia sprężarki powietrza należy zwrócić uwagę na utrzymanie wentylacji, obniżenie temperatury, brak drenażu i gromadzenie się wody w pomieszczeniu w celu zmniejszenia wilgoci w powietrzu.
9. Czym jest zawartość wilgoci? Jak obliczyć zawartość wilgoci?
Odpowiedź: W wilgotnym powietrzu masa pary wodnej zawarta w 1 kg suchego powietrza nazywana jest „zawartością wilgoci” wilgotnego powietrza, co jest powszechnie stosowane. Aby pokazać, że zawartość wilgoci ω jest niemal proporcjonalna do cząstkowego ciśnienia pary wodnej Pso i odwrotnie proporcjonalna do całkowitego ciśnienia powietrza p. ω dokładnie odzwierciedla ilość pary wodnej zawartej w powietrzu. Jeśli ciśnienie atmosferyczne jest ogólnie stałe, gdy temperatura wilgotnego powietrza jest stała, Pso jest również stałe. W tym czasie wilgotność względna wzrasta, zawartość wilgoci wzrasta, a zdolność absorpcji wilgoci maleje.
10. Od czego zależy gęstość pary wodnej w nasyconym powietrzu?
Odpowiedź: Zawartość pary wodnej (gęstość pary wodnej) w powietrzu jest ograniczona. W zakresie ciśnienia aerodynamicznego (2 MPa) można uznać, że gęstość pary wodnej w nasyconym powietrzu zależy tylko od temperatury i nie ma nic wspólnego z ciśnieniem powietrza. Im wyższa temperatura, tym większa gęstość nasyconej pary wodnej. Na przykład w temperaturze 40°C 1 metr sześcienny powietrza ma taką samą gęstość nasyconej pary wodnej, niezależnie od tego, czy jego ciśnienie wynosi 0,1 MPa czy 1,0 MPa.
11. Czym jest wilgotne powietrze?
Odpowiedź: Powietrze zawierające pewną ilość pary wodnej nazywa się wilgotnym powietrzem, a powietrze bez pary wodnej nazywa się suchym powietrzem. Powietrze wokół nas jest wilgotnym powietrzem. Na pewnej wysokości skład i proporcje suchego powietrza są zasadniczo stabilne i nie mają specjalnego znaczenia dla wydajności cieplnej całego wilgotnego powietrza. Chociaż zawartość pary wodnej w wilgotnym powietrzu nie jest duża, zmiana zawartości ma duży wpływ na właściwości fizyczne wilgotnego powietrza. Ilość pary wodnej określa stopień suchości i wilgotności powietrza. Przedmiotem roboczym sprężarki powietrza jest wilgotne powietrze.
12. Czym jest ciepło?
Odpowiedź: Ciepło jest formą energii. Powszechnie używane jednostki: KJ/(kg·℃), cal/(kg·℃), kcal/(kg·℃), itd. 1kcal=4,186kJ, 1kJ=0,24kcal.
Zgodnie z prawami termodynamiki ciepło może być spontanicznie przenoszone z końca wysokiej temperatury do końca niskiej temperatury poprzez konwekcję, przewodzenie, promieniowanie i inne formy. W przypadku braku zewnętrznego zużycia energii, ciepło nigdy nie może zostać odwrócone.
13. Czym jest ciepło odczuwalne? Czym jest ciepło utajone?
Odpowiedź: W procesie ogrzewania lub chłodzenia ciepło pochłonięte lub uwolnione przez obiekt, gdy jego temperatura wzrasta lub spada bez zmiany jego pierwotnego stanu fazowego, nazywa się ciepłem odczuwalnym. Może ono powodować u ludzi wyraźne zmiany zimna i ciepła, które zazwyczaj można zmierzyć termometrem. Na przykład ciepło pochłonięte przez podniesienie temperatury wody z 20°C do 80°C nazywa się ciepłem odczuwalnym.
Gdy obiekt pochłania lub uwalnia ciepło, jego stan fazowy ulega zmianie (np. gaz staje się cieczą…), ale temperatura się nie zmienia. To pochłonięte lub uwolnione ciepło nazywa się ciepłem utajonym. Ciepła utajonego nie można zmierzyć termometrem, ani nie może go odczuć ludzkie ciało, ale można je obliczyć eksperymentalnie.
Po oddaniu ciepła przez nasycone powietrze, część pary wodnej przekształci się w wodę w stanie ciekłym, a temperatura nasyconego powietrza nie spada w tym czasie, a ta część uwolnionego ciepła jest ciepłem utajonym.
14. Jaka jest entalpia powietrza?
Odpowiedź: Entalpia powietrza odnosi się do całkowitego ciepła zawartego w powietrzu, zwykle w oparciu o jednostkę masy suchego powietrza. Entalpia jest reprezentowana przez symbol ι.
15. Czym jest punkt rosy? Z czym jest powiązany?
Odpowiedź: Punkt rosy to temperatura, w której nienasycone powietrze obniża swoją temperaturę, utrzymując jednocześnie stałe ciśnienie parcjalne pary wodnej (czyli utrzymując stałą zawartość wody bezwzględnej), tak aby osiągnąć nasycenie. Gdy temperatura spadnie do punktu rosy, w wilgotnym powietrzu wytrącą się skroplone krople wody. Punkt rosy wilgotnego powietrza jest nie tylko związany z temperaturą, ale również z ilością wilgoci w wilgotnym powietrzu. Punkt rosy jest wysoki przy wysokiej zawartości wody, a punkt rosy jest niski przy niskiej zawartości wody. Przy określonej temperaturze wilgotnego powietrza, im wyższa temperatura punktu rosy, tym większe ciśnienie parcjalne pary wodnej w wilgotnym powietrzu i większa zawartość pary wodnej w wilgotnym powietrzu. Temperatura punktu rosy ma ważne zastosowanie w inżynierii sprężarek. Na przykład, gdy temperatura wylotowa sprężarki powietrza jest zbyt niska, mieszanka oleju i gazu skropli się z powodu niskiej temperatury w beczce oleju i gazu, co spowoduje, że olej smarowy będzie zawierał wodę i wpłynie na efekt smarowania. Dlatego temperaturę na wylocie sprężarki powietrza należy tak zaprojektować, aby nie była niższa od temperatury punktu rosy przy odpowiednim ciśnieniu parcjalnym.
Czas publikacji: 17-07-2023
