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正确理解干球温度 露点温度和湿球温度

2019-12-23  wjp

露点(或霜点)温度:

露点(或霜点)温度:dew temperature(dp)。露点温度指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。形象地说,就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值,可为什么用它来表示湿度呢?这是因为,当空气中水汽已达到饱和时,气温与露点温度相同;当水汽未达到饱和时,气温一定高于露点温度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。

解释一:

在一定的空气压力下,逐渐降低空气的温度,当空气中所含水蒸气达到饱和状态,开始凝结形成水滴时的温度叫做该空气在空气压力下的露点温度。即当温度降至露点温度以下,湿空气中便有水滴析出。降温法清除湿空气中的水分,就是利用此原理。

解释二:

在日常生活中我们可以看到,到夜间空气温度降低时,空气中的水分会有一部分析出,形成露水或霜。这说明在水蒸气含量不变的情况下,由于温度的降低,能够使空气中原来未达饱和的水蒸气可变成饱和蒸气,多余的水分就会析出。使水蒸气达到饱和时的温度就叫作“露点”。测得露点温度,就可以从水蒸气的饱和含量表中查得其水蒸气含量。由于温度降低过程中水蒸气含量并没有改变,因此,测定露点实际上就是测定了空气中的绝对湿度。如果露点越低,表示空气中的水分含量越少。露点可用专用的露点仪测定。

干球温度(dry bulb temperature)(db)

暴露于空气中而又不受太阳直接照射的干球温度表上所读取的数值。

干球温度计温度是温度计空气测量的温度自由地被暴露在空气,但是被保护从辐射和湿气。干球温度计温度是通常被重视当气温的温度,并且它是真实的热力学温度。它是一个规则温度计测量的温度被暴露在气流。不同于湿球温度,干球温度计温度在天空中不表明相当数量湿气。在建筑,当设计某一气候的时,一个大厦它是重要考虑。Nall称它其中一“人的舒适和大厦节能的最重要的气候可变物。”

干球温度是接触球体表面空气的实际温度,湿球温度是球体表面附着有水时,水份蒸发带走热量后球体的温度,水的蒸发量跟空气的湿度有关,空气湿度越大蒸发量越小,带走的热量越少,干湿球温度差异越小;空气湿度越小水蒸发量越大,带走的热量也越大,干湿球温差也就越大,所以可以通过干湿球温差的变化规律来反映当前空气湿度状况。

湿球温度——wet-bulb temperature

湿球温度——wet-bulb temperature,也称热力学湿球温度。湿球温度是标定空气相对湿度的一种手段。

湿球温度难以用简短的文字给出严谨确切的定义。湿球温度是标定空气相对湿度的一种手段,其涵义是,某一状态下的空气,同湿球温度表的湿润温包接触,发生绝热热湿交换,使其达到饱和状态时的温度。该温度是用温包上裹着湿纱布的温度表,在流速大于2.5m/s且不受直接辐射的空气中,所测得的纱布表面温度,以此作为空气接近饱和程度的一种度量。周围空气的饱和差愈大,湿球温度表上发生的蒸发愈强,而其湿度也就愈低。根据干、湿球温度的差值,可以确定空气的相对湿度。

原理:

通常,相对湿度可由干湿球温度计测量干、湿球温度得到。干湿球温度计含有两支普通温度计,如图1。

其中一支的温包直接和湿空气接触,其测得温度称为干球温度;另一支的温包则用保持浸润的湿纱布包着,测得温度称湿球温度。如果来流空气是未饱和的,那么湿纱布表面的水分会不断蒸发,由于水蒸发时吸收热量,从而使贴近纱布的一层空气温度降低。随着与主流空气建立的温差,主气流向纱布传热。当温度降低到一定程度时,传入纱布的热量正好等于水蒸发所需的热量,这时温度维持不变,此时的温度就是湿球温度。空气的相对湿度愈小,湿球温度比干球温度就低得愈多。如果空气是饱和的,则由于空气不能接纳更多的蒸汽,故纱布上水不会蒸发,这时湿球温度和干球温度是相同的。因此干湿球温度的差值与相对湿度存在一定的函数关系。

根据对露点温度和湿球温度的讨论,干球温度、湿球温度和露点温度的关系如下:

对于未饱和空气:露点温度<湿球温度<干球温度

对于饱和空气:露点温度=湿球温度=干球温度

应该指出,湿球温度计的读数和掠过湿球温度计的风速有一定的关系,湿球温度并非热力学状态参数。严格的场合应用绝热饱和温度作为确定湿空气状态的一个参数,但绝热饱和温度的确定很困难。研究表明,在风速超过2m/s直至40m/s以下的宽广范围内,湿球温度计的读数变化很小,故工程上近似用湿球温度替代绝热饱和温度,作为一种表征湿空气的状态参数。在以干、湿球温度查图表或进行计算求取相对湿度等时,应以通风式干-湿球温度计的读数为准。

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