مخطط I-d للمبتدئين (مخطط معرف حالة الهواء الرطب للدمى) - Cool_oracool - LiveJournal. مخطط I-d للمبتدئين (مخطط معرف حالة الهواء الرطب للدمى) تحديد معلمات الهواء الرطب في مخطط Id

ولأغراض عملية، من المهم للغاية حساب وقت تبريد الحمولة باستخدام المعدات المتوفرة على متن السفينة. نظرًا لأن قدرات محطة تسييل الغاز الخاصة بالسفينة تحدد إلى حد كبير الوقت الذي تبقى فيه السفينة في الميناء، فإن معرفة هذه القدرات ستسمح لك بالتخطيط لوقت إقامتك مسبقًا وتجنب التوقف غير الضروري، وبالتالي المطالبات ضد السفينة.

مخطط موليير. والذي يرد أدناه (الشكل 62)، يتم حسابه فقط للبروبان، ولكن طريقة استخدامه هي نفسها لجميع الغازات (الشكل 63).

يستخدم مخطط موليير مقياس الضغط المطلق اللوغاريتمي سجل) - على المحور الرأسي، على المحور الأفقي ح - المقياس الطبيعي للمحتوى الحراري المحدد (انظر الشكل 62، 63). الضغط بوحدة MPa، 0.1 MPa = 1 بار، لذلك سنستخدم القضبان في المستقبل. يتم قياس المحتوى الحراري النوعي بـ p kJ/kg. في المستقبل، عند حل المشكلات العملية، سنستخدم باستمرار مخطط موليير (ولكن تمثيله التخطيطي فقط لفهم فيزياء العمليات الحرارية التي تحدث مع الحمل).

في الرسم البياني يمكنك بسهولة ملاحظة نوع من "الشبكة" التي تشكلها المنحنيات. يتم تحديد حدود هذه "الشبكة" من خلال المنحنيات الحدودية للتغيرات في الحالات الإجمالية للغاز المسال، والتي تعكس انتقال السائل إلى البخار المشبع. كل ما هو على يسار "الشبكة" يشير إلى سائل فائق التبريد، وكل ما هو على يمين "الشبكة" يشير إلى بخار شديد الحرارة (انظر الشكل 63).

يمثل الفراغ بين هذه المنحنيات حالات مختلفة لخليط بخار البروبان المشبع والسائل، مما يعكس عملية انتقال الطور. باستخدام عدد من الأمثلة، سننظر في الاستخدام العملي* لمخطط موليير.

مثال 1: ارسم خطًا يتوافق مع ضغط قدره 2 بار (0.2 ميجا باسكال) من خلال قسم الرسم البياني الذي يعكس تغير الطور (الشكل 64).

للقيام بذلك، نحدد المحتوى الحراري لكل 1 كجم من البروبان المغلي عند ضغط مطلق قدره 2 بار.

كما ذكر أعلاه، يتميز البروبان السائل المغلي بالمنحنى الأيسر للمخطط. في حالتنا ستكون هذه نقطة أ،الضرب من نقطة أعلى خط عمودي للمقياس A، نحدد قيمة المحتوى الحراري، والتي ستكون 460 كيلوجول/كجم. وهذا يعني أن كل كيلوغرام من البروبان في هذه الحالة (عند نقطة الغليان عند ضغط 2 بار) لديه طاقة قدرها 460 كيلوجول. لذلك، فإن 10 كجم من البروبان سيكون لها محتوى حراري قدره 4600 كيلوجول.

بعد ذلك، نحدد قيمة المحتوى الحراري لبخار البروبان المشبع الجاف عند نفس الضغط (2 بار). للقيام بذلك، رسم خط عمودي من هذه النقطة فيحتى يتقاطع مع مقياس الانثالبي . ونتيجة لذلك نجد أن الحد الأقصى لقيمة المحتوى الحراري لـ 1 كجم من البروبان في مرحلة البخار المشبع سيكون 870 كيلوجول. داخل الرسم البياني

* لإجراء الحسابات، يتم استخدام البيانات من الجداول الديناميكية الحرارية للبروبان (انظر الملاحق).

أرز. 64. على سبيل المثال 1 الشكل. 65. على سبيل المثال 2

ش
وحدة المحتوى الحراري، كيلوجول/كجم (سعر حراري/كجم)

أرز. 63. المنحنيات الأساسية لمخطط موليير

(الشكل 65) الخطوط الموجهة للأسفل من نقطة الحالة الحرجة للغاز تعرض عدد أجزاء الغاز والسائل في المرحلة الانتقالية. بمعنى آخر، 0.1 يعني أن الخليط يحتوي على جزء واحد من بخار الغاز و9 أجزاء من السائل. وعند نقطة تقاطع ضغط البخار المشبع وهذه المنحنيات نحدد تركيبة الخليط (جفافه أو رطوبته). تكون درجة حرارة الانتقال ثابتة طوال عملية التكثيف أو التبخير بأكملها. إذا كان البروبان في نظام مغلق (خزان البضائع)، فإنه يحتوي على المرحلتين السائلة والغازية من البضائع. يمكنك تحديد درجة حرارة السائل بمعرفة ضغط البخار، وضغط البخار بمعرفة درجة حرارة السائل. يرتبط الضغط ودرجة الحرارة إذا كان السائل والبخار في حالة توازن في نظام مغلق. لاحظ أن منحنيات درجة الحرارة الموجودة على الجانب الأيسر من المخطط تنخفض بشكل عمودي تقريبًا، وتعبر مرحلة التبخر في الاتجاه الأفقي، وعلى الجانب الأيمن من المخطط تنخفض مرة أخرى بشكل عمودي تقريبًا.

مثال 2: افترض أن هناك 1 كجم من البروبان في مرحلة تغيير الطور (جزء من البروبان سائل، وجزء بخار). يبلغ ضغط البخار المشبع 7.5 بار والمحتوى الحراري للخليط (بخار سائل) 635 كيلوجول/كجم.

من الضروري تحديد جزء البروبان الموجود في الطور السائل والجزء الموجود في الطور الغازي. دعونا أولاً نعرض القيم المعروفة على الرسم البياني: ضغط البخار (7.5 بار) والمحتوى الحراري (635 كيلوجول/كجم). بعد ذلك، نحدد نقطة تقاطع الضغط والمحتوى الحراري - وهي تقع على المنحنى المحدد بـ 0.2. وهذا بدوره يعني أن لدينا غاز البروبان في مرحلة الغليان، حيث أن 2 (20%) جزء من البروبان في الحالة الغازية، و8 (80%) في الحالة السائلة.

يمكنك أيضًا تحديد قياس ضغط السائل في الخزان الذي تبلغ درجة حرارته 60 درجة فهرنهايت، أو 15.5 درجة مئوية (لتحويل درجة الحرارة سوف نستخدم جدول الخصائص الديناميكية الحرارية للبروبان من الملحق).

ويجب أن نتذكر أن هذا الضغط أقل من ضغط البخار المشبع (الضغط المطلق) بمقدار الضغط الجوي الذي يساوي 1.013 ملي بار. في المستقبل، لتبسيط الحسابات، سوف نستخدم قيمة ضغط جوي تبلغ 1 بار. في حالتنا، يبلغ ضغط البخار، أو الضغط المطلق، 7.5 بار، وبالتالي فإن الضغط المقياسي في الخزان سيكون 6.5 بار.

أرز. 66. على سبيل المثال 3

لقد سبق أن ذكرنا سابقًا أن السائل والبخار في حالة توازن في نظام مغلق عند نفس درجة الحرارة. هذا صحيح، ولكن من الناحية العملية ستلاحظ أن الأبخرة الموجودة في الجزء العلوي من الخزان (في القبة) لها درجة حرارة أعلى بكثير من درجة حرارة السائل. هذا بسبب تسخين الخزان. ومع ذلك، فإن هذا التسخين لا يؤثر على الضغط في الخزان، والذي يتوافق مع درجة حرارة السائل (بتعبير أدق، درجة الحرارة على سطح السائل). الأبخرة الموجودة مباشرة فوق سطح السائل لها نفس درجة حرارة السائل نفسه على السطح، حيث يحدث تغير طور المادة.

كما يظهر في الشكل. 62-65، في مخطط موليير يتم توجيه منحنيات الكثافة من الزاوية اليسرى السفلية للمخطط الشبكي إلى الزاوية اليمنى العليا. يمكن إعطاء قيمة الكثافة على الرسم البياني بـ Ib/ft 3 . للتحويل إلى SI، يتم استخدام عامل تحويل قدره 16.02 (1.0 Ib/ft 3 = 16.02 كجم/م 3).

مثال 3: في هذا المثال سوف نستخدم منحنيات الكثافة. مطلوب تحديد كثافة بخار البروبان المسخن عند ضغط مطلق قدره 0.95 بار ودرجة حرارة 49 درجة مئوية (120 درجة فهرنهايت).
وسوف نحدد أيضًا المحتوى الحراري المحدد لهذه الأبخرة.

يمكن رؤية حل المثال من الشكل 66.

تستخدم أمثلةنا الخصائص الديناميكية الحرارية لغاز واحد - البروبان.

في مثل هذه الحسابات، فقط القيم المطلقة للمعاملات الديناميكية الحرارية سوف تتغير لأي غاز، ولكن المبدأ يبقى كما هو لجميع الغازات. في المستقبل، لتبسيط الحسابات وزيادة دقتها وتقليل الوقت، سنستخدم جداول الخصائص الديناميكية الحرارية للغازات.

يتم عرض جميع المعلومات المضمنة في مخطط موليير تقريبًا في شكل جدول.

مع
باستخدام الجداول، يمكنك العثور على قيم معلمات البضائع، ولكن الأمر صعب. أرز. 67. على سبيل المثال 4 تخيل كيف تسير العملية. . التبريد، إذا كنت لا تستخدم على الأقل عرض الرسم التخطيطي ص- ح.

مثال 4: يوجد غاز البروبان في خزان البضائع عند درجة حرارة -20 درجة مئوية. من الضروري تحديد كيفية بتعبير أدق الضغطالغاز في الخزان عند درجة حرارة معينة. بعد ذلك، من الضروري تحديد الكثافة والمحتوى الحراري للبخار والسائل، وكذلك الفرق في المحتوى الحراري بين السائل والبخار. يكون البخار الموجود فوق سطح السائل في حالة تشبع عند نفس درجة الحرارة السائل نفسه يبلغ الضغط الجوي 980 مل بار. ومن الضروري إنشاء مخطط موليير مبسط وعرض جميع المعلمات عليه.

باستخدام الجدول (انظر الملحق 1)، نحدد ضغط البخار المشبع للبروبان. ضغط مطلقبخار البروبان عند درجة حرارة -20 درجة مئوية يساوي 2.44526 بار. سيكون الضغط في الخزان مساوياً لـ:

الضغط في الخزان (مقياس أو مقياس)

1.46526 بار

الضغط الجوي= 0.980 بار =

ضغط مطلق

2.44526 بار

وفي العمود المقابل لكثافة السائل نجد أن كثافة البروبان السائل عند -20 درجة مئوية ستكون 554.48 كجم/م3. وبعد ذلك نجد في العمود المقابل كثافة الأبخرة المشبعة، وهي تساوي 5.60 كجم/م3. سيكون المحتوى الحراري السائل 476.2 كيلوجول/كجم، والمحتوى الحراري للبخار سيكون 876.8 كيلوجول/كجم. وعليه فإن فرق الإنثالبي سيكون (876.8 - 476.2) = 400.6 كيلوجول/كجم.

وبعد ذلك بقليل سننظر في استخدام مخطط موليير في الحسابات العملية لتحديد تشغيل محطات إعادة التسييل.

مخطط الهوية الهواء الرطبتم تطويره من قبل العالم الروسي البروفيسور إل.ك. رامزين في عام 1918. في الغرب، هناك نظير لمخطط I-d وهو مخطط موليير أو مخطط القياس النفسي. يتم استخدام مخطط I-d في حسابات أنظمة تكييف الهواء والتهوية والتدفئة ويسمح لك بتحديد جميع معلمات تبادل الهواء في الغرفة بسرعة.

يربط مخطط I-d للهواء الرطب بيانيًا جميع المعلمات التي تحدد الحالة الحرارية والرطوبة للهواء: المحتوى الحراري، ومحتوى الرطوبة، ودرجة الحرارة، والرطوبة النسبية، والضغط الجزئي لبخار الماء. يتيح لك استخدام الرسم التخطيطي عرض عملية التهوية بوضوح، وتجنب الحسابات المعقدة باستخدام الصيغ.

الخصائص الأساسية للهواء الرطب

المحيطة بنا الهواء الجويهو خليط من الهواء الجاف وبخار الماء. ويسمى هذا الخليط الهواء الرطب. يتم تقييم الهواء الرطب وفقًا للمعايير الأساسية التالية:

  • درجة حرارة الهواء الجاف، درجة مئوية - تميز درجة تسخينه؛
  • درجة حرارة الهواء وفقًا لمقياس الحرارة الرطب، درجة مئوية - درجة الحرارة التي يجب تبريد الهواء إليها حتى يصبح مشبعًا مع الحفاظ على المحتوى الحراري الأولي للهواء؛
  • درجة حرارة نقطة ندى الهواء t، درجة مئوية - درجة الحرارة التي يجب تبريد الهواء غير المشبع إليها بحيث يصبح مشبعًا مع الحفاظ على محتوى رطوبة ثابت؛
  • محتوى رطوبة الهواء د، جم/كجم هو كمية بخار الماء بالجرام (أو كجم) لكل 1 كجم من الجزء الجاف من الهواء الرطب؛
  • رطوبة الهواء النسبية j،٪ - تميز درجة تشبع الهواء ببخار الماء. هذه هي نسبة كتلة بخار الماء الموجودة في الهواء إلى أقصى كتلة ممكنة في الهواء تحت نفس الظروف، أي درجة الحرارة والضغط، ويتم التعبير عنها كنسبة مئوية؛
  • الحالة المشبعة بالهواء الرطب هي الحالة التي يكون فيها الهواء مشبعاً ببخار الماء إلى الحد الأقصى، إذ أن نسبة ي = 100%؛
  • رطوبة الهواء المطلقة e، كجم/م3 هي كمية بخار الماء بالجرام الموجودة في 1 م3 من الهواء الرطب. عددياً، رطوبة الهواء المطلقة تساوي كثافة الهواء الرطب؛
  • المحتوى الحراري النوعي للهواء الرطب I، كيلوجول/كجم - كمية الحرارة اللازمة لتسخين كمية من الهواء الرطب من 0 درجة مئوية إلى درجة حرارة معينة، حيث تبلغ كتلة الجزء الجاف منها 1 كجم. يتكون المحتوى الحراري للهواء الرطب من المحتوى الحراري للجزء الجاف منه والمحتوى الحراري لبخار الماء.
  • السعة الحرارية النوعية للهواء الرطب c, kJ/(kg.K) - الحرارة التي يجب إنفاقها لكل كيلوغرام من الهواء الرطب من أجل زيادة درجة حرارته بمقدار درجة واحدة كلفن؛
  • الضغط الجزئي لبخار الماء Рп, Pa – الضغط الذي يوجد تحته بخار الماء في الهواء الرطب؛
  • الضغط الجوي الكلي Pb, Pa يساوي مجموع الضغوط الجزئية لبخار الماء والهواء الجاف (حسب قانون دالتون).

وصف مخطط الهوية

يوضح المحور الإحداثي للمخطط قيم المحتوى الحراري I، kJ/kg للجزء الجاف من الهواء؛ ويوضح محور الإحداثي الموجه بزاوية 135 درجة إلى المحور I قيم الرطوبة. المحتوى د، جم/كجم من الجزء الجاف من الهواء. ينقسم حقل الرسم البياني إلى خطوط ذات قيم ثابتة للمحتوى الحراري I = const ومحتوى الرطوبة d = const. ويحتوي أيضًا على خطوط قيم درجات الحرارة الثابتة t = const، وهي غير متوازية مع بعضها البعض: كلما ارتفعت درجة حرارة الهواء الرطب، كلما انحرفت متساوي الحرارة الخاص به إلى الأعلى. بالإضافة إلى خطوط القيم الثابتة I، d، t، يتم رسم خطوط القيم الثابتة للرطوبة النسبية للهواء φ = const في مجال الرسم التخطيطي. يوجد في الجزء السفلي من مخطط I-d منحنى له محور إحداثي مستقل. فهو يربط محتوى الرطوبة d، g/kg، مع ضغط بخار الماء Рп، kPa. المحور الإحداثي لهذا الرسم البياني هو مقياس الضغط الجزئي لبخار الماء Pp. يتم تقسيم حقل المخطط بالكامل بواسطة الخط j = 100% إلى قسمين. وفوق هذا الخط توجد منطقة من الهواء الرطب غير المشبع. الخط j = 100% يتوافق مع حالة الهواء المشبع ببخار الماء. يوجد أدناه مساحة من الهواء الزائد (منطقة الضباب). تتوافق كل نقطة في مخطط I-d مع حالة معينة من الحرارة والرطوبة. يتوافق الخط الموجود في مخطط I-d مع عملية معالجة الهواء بالحرارة والرطوبة. الشكل العاميتم عرض المخططات التعريفية للهواء الرطب أدناه في ملف PDF المرفق، وهي مناسبة للطباعة بتنسيقات A3 وA4.


بناء عمليات معالجة الهواء في أنظمة التكييف والتهوية على مخطط I-d.

عمليات تسخين الهواء وتبريده وخلطه

في مخطط I-d للهواء الرطب، يتم تصوير عمليات تسخين وتبريد الهواء بواسطة الأشعة على طول خط d-const (الشكل 2).

أرز. 2. عمليات التسخين الجاف وتبريد الهواء على مخطط I-d:

  • ب_1، ب_2، – التسخين الجاف؛
  • B_1، B_3 – التبريد الجاف؛
  • В_1، В_4، В_5 - التبريد مع تجفيف الهواء.

يتم تنفيذ عمليات التسخين الجاف والتبريد الجاف للهواء عمليًا باستخدام المبادلات الحرارية (سخانات الهواء، سخانات الهواء، مبردات الهواء).

إذا تم تبريد الهواء الرطب في المبادل الحراري إلى ما دون نقطة الندى، فإن عملية التبريد تكون مصحوبة بترسيب التكثيف من الهواء على سطح المبادل الحراري، ويصاحب تبريد الهواء عملية التجفيف.

مخطط I-d للهواء الرطب هو مخطط يستخدم على نطاق واسع في حسابات التهوية وتكييف الهواء وأنظمة التجفيف والعمليات الأخرى المرتبطة بالتغيرات في حالة الهواء الرطب. تم تجميعه لأول مرة في عام 1918 من قبل مهندس التدفئة السوفيتي ليونيد كونستانتينوفيتش رامزين.

مخططات معرفية مختلفة

مخطط I-d للهواء الرطب (مخطط رامزين):

وصف الرسم البياني

يربط مخطط I-d للهواء الرطب بيانيًا جميع المعلمات التي تحدد الحالة الحرارية والرطوبة للهواء: المحتوى الحراري، ومحتوى الرطوبة، ودرجة الحرارة، والرطوبة النسبية، والضغط الجزئي لبخار الماء. تم إنشاء المخطط في نظام إحداثيات مائل، مما يسمح لك بتوسيع مساحة الهواء الرطب غير المشبع ويجعل المخطط مناسبًا للإنشاء الرسومي. يوضح المحور الإحداثي للمخطط قيم المحتوى الحراري I، kJ/kg للجزء الجاف من الهواء؛ ويوضح محور الإحداثي الموجه بزاوية 135 درجة إلى المحور I قيم الرطوبة. المحتوى د، جم/كجم من الجزء الجاف من الهواء.

ينقسم حقل الرسم التخطيطي إلى خطوط ذات قيم ثابتة للمحتوى الحراري I = const ومحتوى الرطوبة d = const. كما يُظهر أيضًا خطوط قيم درجة الحرارة الثابتة t = const، والتي لا تكون متوازية مع بعضها البعض - فكلما ارتفعت درجة حرارة الهواء الرطب، زاد انحراف متساوي الحرارة الخاص به إلى الأعلى. بالإضافة إلى خطوط القيم الثابتة I، d، t، يتم رسم خطوط القيم الثابتة للرطوبة النسبية للهواء φ = const في مجال الرسم التخطيطي. يوجد في الجزء السفلي من مخطط I-d منحنى ذو إحداثيات مستقلة. فهو يربط محتوى الرطوبة d، g/kg، مع ضغط بخار الماء pp، kPa. المحور الإحداثي لهذا الرسم البياني هو مقياس الضغط الجزئي لبخار الماء ص.

يعرف العديد من جامعي الفطر تعبيرات "نقطة الندى" و"التكثف على البدائيات".

دعونا ننظر إلى طبيعة هذه الظاهرة وكيفية تجنبها.

من خلال دورة الفيزياء المدرسية وتجربتهم الخاصة، يعلم الجميع أنه عندما يصبح الجو باردًا جدًا في الخارج، قد يتشكل الضباب والندى. وعندما يتعلق الأمر بالتكثيف، فإن معظم الناس يتخيلون هذه الظاهرة على النحو التالي: بمجرد الوصول إلى نقطة الندى، سوف يتدفق الماء من المكثفات من البدائي في الجداول، أو ستظهر القطرات على الفطر المتنامي (كلمة "ندى"). يرتبط بالقطرات). ومع ذلك، في معظم الحالات، يتشكل التكثيف على شكل طبقة رقيقة من الماء غير مرئية تقريبًا، والتي تتبخر بسرعة كبيرة ولا يمكن ملاحظتها حتى عند اللمس. ولذلك يحيّر الكثيرون: ما خطورة هذه الظاهرة إن لم تكن مرئية أصلاً؟

هناك نوعان من هذه المخاطر:

  1. نظرًا لأنه يحدث بشكل غير محسوس للعين تقريبًا، فمن المستحيل تقدير عدد المرات التي تمت فيها تغطية البدائيات المتنامية بمثل هذا الفيلم يوميًا، وما الضرر الذي سببه لها.

وبسبب هذا "الاختفاء" على وجه التحديد، لا يولي العديد من جامعي الفطر أهمية لظاهرة التكثيف ولا يفهمون أهمية عواقبها على تكوين جودة الفطر وإنتاجه.

  1. طبقة الماء التي تغطي سطح الفطر البريمورديا والفطر الصغير بالكامل لا تسمح للرطوبة المتراكمة في خلايا الطبقة السطحية لغطاء الفطر بالتبخر. يحدث التكثيف بسبب تقلبات درجات الحرارة في غرفة النمو (التفاصيل أدناه). عندما تتساوى درجة الحرارة، تتبخر طبقة رقيقة من المكثفات من سطح الغطاء وعندها فقط تبدأ الرطوبة من جسم فطر المحار نفسه في التبخر. إذا ركد الماء في خلايا غطاء الفطر لفترة كافية، تبدأ الخلايا في الموت. إن التعرض طويل المدى (أو قصير المدى، ولكن دوري) لطبقة مائية يمنع تبخر رطوبة أجسام الفطر، مما يؤدي إلى موت البدائيات والفطر الصغير الذي يصل قطره إلى 1 سم.

عندما تصبح البدائيات صفراء وناعمة مثل الصوف القطني، وتتسرب عند الضغط عليها، يعزو جامعو الفطر كل شيء إلى "البكتيريا" أو "الفطريات السيئة". ولكن، كقاعدة عامة، يرتبط هذا الموت بتطور الالتهابات الثانوية (البكتيرية أو الفطرية)، والتي تتطور على البدائيات والفطريات التي ماتت من آثار التكثيف.

من أين يأتي التكاثف، وما هي التقلبات في درجات الحرارة التي يجب أن تحدث حتى تحدث نقطة الندى؟

للإجابة، دعونا نلقي نظرة على مخطط موليير. تم اختراعه لحل المشكلات بيانياً، بدلاً من الصيغ المرهقة.

سننظر في أبسط الوضع.

لنتخيل أن الرطوبة في الغرفة تظل دون تغيير، ولكن لسبب ما تبدأ درجة الحرارة في الانخفاض (على سبيل المثال، يدخل الماء بدرجة حرارة أقل من المعتاد إلى المبادل الحراري).

لنفترض أن درجة حرارة الهواء في الغرفة 15 درجة والرطوبة 89%. على مخطط موليير، هذه هي النقطة الزرقاء A، التي يصل إليها الخط المستقيم البرتقالي من الرقم 15. إذا واصلنا هذا الخط المستقيم لأعلى، فسنرى أن محتوى الرطوبة في هذه الحالة سيكون 9.5 جرامًا من بخار الماء لكل 1 متر مكعب من الهواء.

لأن وافترضنا أن الرطوبة لا تتغير، أي. لم تتغير كمية الماء في الهواء، ثم عندما تنخفض درجة الحرارة بمقدار درجة واحدة فقط، ستكون الرطوبة بالفعل 95٪، عند 13.5 - 98٪.

إذا خفضنا خطًا مستقيمًا (أحمر) من النقطة أ، فعند التقاطع مع منحنى الرطوبة بنسبة 100٪ (هذه هي نقطة الندى) نحصل على النقطة ب. برسم خط أفقي مستقيم لمحور درجة الحرارة، سنرى ذلك سيبدأ التكثيف في الانخفاض عند درجة حرارة 13.2.

ماذا يخبرنا هذا المثال؟

نرى أن انخفاض درجة الحرارة في منطقة تكوين البراريق الصغيرة بمقدار 1.8 درجة فقط يمكن أن يسبب ظاهرة تكثيف الرطوبة. سوف يسقط الندى على وجه التحديد على البدائي، حيث أن درجة حرارتهم دائمًا أقل بمقدار درجة واحدة عن الغرفة - بسبب التبخر المستمر للرطوبة الخاصة بهم من سطح الغطاء.

بالطبع في الوضع الحقيقي إذا خرج الهواء من القناة أقل بدرجتين فإنه يمتزج بالهواء الأكثر دفئًا في الغرفة ولا ترتفع نسبة الرطوبة إلى 100٪ بل في حدود 95 إلى 98٪.

ولكن، تجدر الإشارة إلى أنه بالإضافة إلى تقلبات درجات الحرارة في غرفة النمو الحقيقية، لدينا أيضًا فوهات ترطيب توفر الرطوبة الزائدة، وبالتالي يتغير محتوى الرطوبة أيضًا.

ونتيجة لذلك، قد يكون الهواء البارد مشبعًا ببخار الماء، وعندما يختلط عند مخرج مجرى الهواء، سينتهي به الأمر في منطقة تشكل الضباب. نظرًا لعدم وجود توزيع مثالي لتدفقات الهواء، فإن أي إزاحة للتدفق يمكن أن تؤدي إلى حقيقة أنه بالقرب من البدائية المتنامية تتشكل منطقة الندى ذاتها التي ستدمرها. في هذه الحالة قد لا يتأثر نبات البدائي الذي ينمو بالقرب من هذه المنطقة ولن يتكثف عليه.

أتعس شيء في هذا الموقف هو أن أجهزة الاستشعار، كقاعدة عامة، معلقة فقط في الغرفة نفسها، وليس في مجاري الهواء. لذلك، فإن معظم مزارعي الفطر لا يشكون في وجود مثل هذه التقلبات في المعلمات المناخية الدقيقة في غرفتهم. يختلط الهواء البارد الذي يغادر القناة بكمية كبيرة من الهواء في الغرفة، ويأتي الهواء ذو ​​"القيم المتوسطة" في الغرفة إلى المستشعر، وبالنسبة للفطر، فإن المناخ المحلي المريح مهم على وجه التحديد في منطقة نموه!

يصبح الوضع مع التكثيف أكثر صعوبة في التنبؤ عندما لا تكون فوهات الترطيب موجودة في قنوات الهواء نفسها، ولكنها معلقة حول الغرفة. بعد ذلك، يمكن للهواء الوارد أن يجفف الفطر، ويمكن للفوهات التي يتم تشغيلها فجأة أن تشكل طبقة صلبة من الماء على الغطاء.

من كل هذا نستنتج استنتاجات مهمة:

1. حتى التقلبات الطفيفة في درجات الحرارة بمقدار 1.5-2 درجة يمكن أن تتسبب في تكوين التكثيف وموت الفطر.

2. إذا لم تكن لديك الفرصة لتجنب تقلبات المناخ المحلي، فسيتعين عليك خفض الرطوبة إلى أدنى القيم الممكنة (عند درجة حرارة +15 درجة، يجب أن تكون الرطوبة 80-83٪ على الأقل)، فمن غير المرجح أن يصبح الهواء مشبعًا تمامًا بالرطوبة عند خفض درجة الحرارة.

3. إذا كانت معظم البدائيات في الغرفة قد تجاوزت بالفعل مرحلة الفلوكس* وكان حجمها أكبر من 1-1.5 سم، فإن خطر موت الفطر بسبب التكثيف يتناقص بسبب نمو الغطاء، وبالتالي مساحة سطح التبخر .
ثم يمكن رفع الرطوبة إلى المستوى الأمثل (87-89٪) بحيث يصبح الفطر أكثر كثافة وأثقل.

لكن افعل ذلك تدريجيًا، بما لا يزيد عن 2٪ يوميًا - لأنه نتيجة للزيادة الحادة في الرطوبة، يمكنك مرة أخرى الحصول على ظاهرة تكثيف الرطوبة على الفطر.

* مرحلة الفلوكس (انظر الصورة) هي مرحلة تطور البدائية، عندما يحدث الانقسام إلى فطر فردي، لكن البدائية نفسها لا تزال تشبه الكرة. ظاهريا، يبدو وكأنه زهرة تحمل نفس الاسم.

4. من الضروري وجود أجهزة استشعار للرطوبة ودرجة الحرارة ليس فقط في غرفة زراعة فطر المحار، ولكن أيضًا في منطقة نمو البدائيات وفي مجاري الهواء نفسها، لتسجيل تقلبات درجة الحرارة والرطوبة.

5. أي ترطيب للهواء (وكذلك إعادة تسخينه وتبريده) في الغرفة نفسها غير مقبول!

6. وجود الأتمتة يساعد على تجنب التقلبات في درجات الحرارة والرطوبة وموت الفطر لهذا السبب. يجب كتابة برنامج يتحكم وينسق تأثير عوامل المناخ المحلي خصيصًا لغرف نمو فطر المحار.

بعد قراءة هذا المقال أنصح بقراءة المقال الذي يتحدث عن الطاقة الداخلية الكامنةقدرة التبريد الكامنة وتحديد كمية المكثفات المتكونة في أنظمة تكييف الهواء وإزالة الرطوبة:

يوم جيد، أيها الزملاء الأعزاء!

في بداية وجودها المسار المهنيجئت عبر هذا المخطط. للوهلة الأولى، قد يبدو الأمر مخيفًا، لكن إذا فهمت المبادئ الأساسية التي يعمل بها، فقد تقع في حبه: د. في الحياة اليومية يطلق عليه مخطط الهوية.

في هذه المقالة، سأحاول ببساطة (على الأصابع) شرح النقاط الرئيسية، بحيث يمكنك بعد ذلك، بدءًا من الأساس الذي تم الحصول عليه، الخوض بشكل مستقل في شبكة خصائص الهواء هذه.

وهذا تقريبًا ما يبدو في الكتب المدرسية. لقد أصبح الأمر مخيفًا نوعًا ما.


سأقوم بإزالة جميع الأشياء غير الضرورية التي لن أحتاجها لشرحي وسأقدم مخطط الهوية في هذا النموذج:

(لتكبير الصورة اضغط ثم اضغط عليها مرة أخرى)

لا يزال من غير الواضح تمامًا ما هو عليه. دعونا نقسمها إلى 4 عناصر:

العنصر الأول هو محتوى الرطوبة (D أو d). لكن قبل أن أبدأ بالحديث عن رطوبة الهواء بشكل عام، أود أن أتفق معك على شيء ما.

دعونا نتفق "على الشاطئ" على مفهوم واحد على الفور. دعونا نتخلص من الصورة النمطية المتأصلة فينا (على الأقل في داخلي) حول ماهية البخار. منذ الطفولة، وجهوني إلى قدر غليان أو غلاية وقالوا، مشيرين بإصبعهم إلى "الدخان" المتدفق من الوعاء: "انظر!" هذا بخار." ولكن مثل العديد من الأشخاص الذين هم أصدقاء للفيزياء، يجب علينا أن نفهم أن "بخار الماء هو حالة غازية ماء. ليس لديه الألوانوالذوق والرائحة." هذه مجرد جزيئات H2O في حالة غازية غير مرئية. وما نراه خارجا من الغلاية هو خليط من الماء في الحالة الغازية (البخار) و”قطرات الماء في الحالة الحدية بين السائل والغاز”، أو بالأحرى نرى الأخير (مع التحفظ أيضا، يمكننا نسمي ما نراه - الضباب). ونتيجة لذلك، فإننا ندخل ذلك هذه اللحظةيوجد حول كل واحد منا هواء جاف (خليط من الأكسجين والنيتروجين...) وبخار (H2O).

لذا، فإن محتوى الرطوبة يخبرنا بكمية هذا البخار الموجود في الهواء. في معظم مخططات الهوية، يتم قياس هذه القيمة بـ [جم/كجم]، أي. كم جرامًا من البخار (H2O في الحالة الغازية) موجود في كيلوغرام واحد من الهواء (يزن متر مكعب واحد من الهواء في شقتك حوالي 1.2 كجم). في شقتك، من أجل ظروف مريحة، يجب أن يحتوي كيلوغرام واحد من الهواء على 7-8 جرام من البخار.

على مخطط الهويةيتم توضيح محتوى الرطوبة بخطوط عمودية، وتقع معلومات التدرج في أسفل الرسم التخطيطي:


(لتكبير الصورة اضغط ثم اضغط عليها مرة أخرى)

العنصر المهم الثاني الذي يجب فهمه هو درجة حرارة الهواء (T أو t). أعتقد أنه ليست هناك حاجة لشرح أي شيء هنا. في معظم مخططات الهوية، يتم قياس هذه القيمة بالدرجات المئوية [درجة مئوية]. في مخطط i-d، يتم تصوير درجة الحرارة بخطوط مائلة، وتقع معلومات حول التدرج على الجانب الأيسر من المخطط:

(لتكبير الصورة اضغط ثم اضغط عليها مرة أخرى)

العنصر الثالث في مخطط المعرف هو الرطوبة النسبية (φ). الرطوبة النسبية هي بالضبط الرطوبة التي نسمع عنها في التلفزيون والراديو عندما نستمع إلى توقعات الطقس. يتم قياسه بالنسبة المئوية [٪].

يطرح سؤال معقول: "ما الفرق بين الرطوبة النسبية ومحتوى الرطوبة؟" على هذا السؤالسأجيب خطوة بخطوة:

المرحلة الأولى:

يمكن للهواء أن يحمل كمية معينة من البخار. يتمتع الهواء بقدرة معينة على حمل البخار. على سبيل المثال، في غرفتك، يمكن للكيلوغرام من الهواء أن "يحمل" ما لا يزيد عن 15 جرامًا من البخار.

لنفترض أن غرفتك مريحة، وكل كيلوجرام من الهواء في غرفتك يحتوي على 8 جرامات من البخار، وكل كيلوجرام من الهواء يمكن أن يحتوي على 15 جرامًا من البخار. ونتيجة لذلك، نحصل على أن هناك 53.3% من أقصى بخار ممكن في الهواء، أي. رطوبة الهواء النسبية - 53.3٪.

المرحلة الثانية:

تختلف سعة الهواء حسب درجات حرارة مختلفة. كلما ارتفعت درجة حرارة الهواء، كلما زاد عدد البخار الذي يمكن أن يحتوي عليه؛ كلما انخفضت درجة الحرارة، انخفضت السعة.

لنفترض أننا قمنا بتسخين الهواء في غرفتك باستخدام سخان تقليدي من +20 درجة إلى +30 درجة، لكن كمية البخار في كل كيلوغرام من الهواء ظلت كما هي - 8 جرام. عند +30 درجة، يمكن للهواء أن "يستوعب" ما يصل إلى 27 جرامًا من البخار، ونتيجة لذلك، يوجد في الهواء الساخن لدينا 29.6٪ من الحد الأقصى الممكن للبخار، أي. رطوبة الهواء النسبية - 29.6٪.

الشيء نفسه ينطبق على التبريد. إذا قمنا بتبريد الهواء إلى +11 درجة، نحصل على "سعة تحمل" تبلغ 8.2 جرامًا من البخار لكل كيلوغرام من الهواء ورطوبة نسبية تبلغ 97.6٪.

لاحظ أنه كان هناك نفس كمية الرطوبة في الهواء - 8 جرام، وقفزت الرطوبة النسبية من 29.6% إلى 97.6%. حدث هذا بسبب تقلبات درجات الحرارة.

عندما تسمع عن الطقس في الراديو في الشتاء، حيث يقولون إن درجة الحرارة في الخارج 20 درجة تحت الصفر والرطوبة 80٪، فهذا يعني أن هناك حوالي 0.3 جرام من البخار في الهواء. عندما يدخل هذا الهواء إلى شقتك، فإنه يسخن حتى +20 وتصبح الرطوبة النسبية لهذا الهواء 2٪، وهذا هواء جاف جدًا (في الواقع، في الشقة في الشتاء تبقى الرطوبة عند 10-30٪). بسبب الرطوبة المنبعثة من الحمامات والمطابخ والناس، ولكنها أيضًا أقل من معايير الراحة).

المرحلة الثالثة:

ماذا يحدث إذا خفضنا درجة الحرارة إلى مستوى تكون فيه "القدرة الاستيعابية" للهواء أقل من كمية البخار الموجودة في الهواء؟ على سبيل المثال، حتى +5 درجة، حيث تكون سعة الهواء 5.5 جرام/كجم. هذا الجزء من الماء الغازي الذي لا يتناسب مع "الجسم" (بالنسبة لنا هو 2.5 جرام) سيبدأ في التحول إلى سائل، أي. في الماء. في الحياة اليومية، تكون هذه العملية واضحة بشكل خاص عندما تكون النوافذ ضبابية بسبب حقيقة أن درجة حرارة الزجاج أقل من معدل الحرارةفي الغرفة، بحيث لا يوجد مجال كبير للرطوبة في الهواء والبخار، الذي يتحول إلى سائل، يستقر على الزجاج.

في مخطط الهوية، يتم تصوير الرطوبة النسبية بخطوط منحنية، وتقع معلومات التدرج على الخطوط نفسها:


(لتكبير الصورة اضغط ثم اضغط عليها مرة أخرى)

العنصر الرابع في مخطط المعرف هو المحتوى الحراري (I أو i). يحتوي المحتوى الحراري على عنصر الطاقة لحالة الحرارة والرطوبة في الهواء. بعد مزيد من الدراسة (خارج هذه المقالة، على سبيل المثال في مقالتي عن المحتوى الحراري ) يجدر الانتباه إليه بشكل خاص عندما يتعلق الأمر بإزالة الرطوبة من الهواء وترطيبه. لكن في الوقت الحالي لن نركز اهتمامًا خاصًا على هذا العنصر. يتم قياس المحتوى الحراري بـ [كجول/كجم]. على مخطط الهوية، يتم تمثيل المحتوى الحراري بخطوط مائلة، وتقع معلومات التدرج على الرسم البياني نفسه (أو على اليسار وفي الجزء العلوي من المخطط).