Mikroklima v komoře pro pěstování hlívy ústřičné. I-d diagram pro začátečníky (ID diagram stavu vlhkého vzduchu pro figuríny)

Definujte parametry vlhký vzduch, jakož i řešit řadu praktických záležitostí souvisejících se sušením různých materiálů velmi pohodlně graficky s i-d diagramy, které poprvé navrhl sovětský vědec L. K. Ramzin v roce 1918.

Vyrobeno pro barometrický tlak 98 kPa. V praxi lze diagram použít ve všech případech výpočtu sušiček, protože při normálním kolísání atmosférického tlaku se hodnoty i A d změnit málo.

Graf v souřadnice i-d je grafickou interpretací rovnice entalpie pro vlhký vzduch. Odráží vztah hlavních parametrů vlhkého vzduchu. Každý bod na diagramu zvýrazňuje nějaký stav s dobře definovanými parametry. K nalezení některé z charakteristik vlhkého vzduchu stačí znát pouze dva parametry jeho stavu.

I-d diagram vlhký vzduch je postaven v šikmém souřadnicovém systému. Na ose y nahoru a dolů od nulového bodu (i \u003d 0, d \u003d 0) jsou vyneseny hodnoty entalpie a čáry i \u003d const jsou nakresleny rovnoběžně s osou abscisy, tzn. , pod úhlem 135° k vertikále. V tomto případě je izoterma 0 o C v nenasycené oblasti umístěna téměř horizontálně. Co se týče stupnice pro odečítání obsahu vlhkosti d, je pro usnadnění snížena na vodorovnou přímku procházející počátkem.

Na i-d diagramu je vynesena i křivka parciálního tlaku vodní páry. Pro tento účel se používá následující rovnice:

Rp \u003d B * d / (0,622 + d),

Pro proměnné hodnoty d získáme, že například pro d=0 P p =0, pro d=d 1 P p = P p1 , pro d=d 2 P p = P p2 atd. Při určitém měřítku pro parciální tlaky je ve spodní části diagramu v pravoúhlém souřadnicovém systému v naznačených bodech vykreslena křivka P p =f(d). Poté jsou na i-d grafu vyneseny zakřivené čáry konstantní relativní vlhkosti (φ = konst). Spodní křivka φ = 100 % charakterizuje stav vzduchu nasyceného vodní párou ( saturační křivka).

Na i-d diagramu vlhkého vzduchu jsou také postaveny přímky izoterm (t = konst), charakterizující procesy odpařování vlhkosti, s přihlédnutím k dodatečnému množství tepla přiváděného vodou o teplotě 0 ° C.

V procesu odpařování vlhkosti zůstává entalpie vzduchu konstantní, protože teplo odebrané ze vzduchu pro sušení materiálů se do něj vrací spolu s odpařenou vlhkostí, tedy v rovnici:

i = i v + d*i p

Pokles v prvním termínu bude kompenzován zvýšením ve druhém termínu. Na i-d diagramu jde tento proces podél linie (i = const) a má podmíněný název procesu adiabatické odpařování. Limitem ochlazování vzduchu je adiabatická teplota mokrého teploměru, kterou na diagramu najdeme jako teplotu bodu na průsečíku čar (i = konst) se saturační křivkou (φ = 100 %).

Nebo jinými slovy, pokud z bodu A (se souřadnicemi i = 72 kJ / kg, d = 12,5 g / kg suchého vzduchu, t = 40 ° C, V = 0,905 m 3 / kg suchého vzduchu φ = 27%), emitující určitý stav vlhkého vzduchu, stáhněte svislý paprsek d = konst, pak se bude jednat o proces ochlazování vzduchu bez změny jeho vlhkosti; hodnota relativní vlhkosti φ v tomto případě postupně narůstá. Když tento paprsek pokračuje, dokud se neprotne s křivkou φ = 100 % (bod "B" se souřadnicemi i = 49 kJ/kg, d = 12,5 g/kg suchého vzduchu, t = 17,5 °C, V = 0,84 m 3 /kg suchého vzduchu j \u003d 100%), dostaneme nejnižší teplotu tp (tzv. teplota rosného bodu), při které je vzduch s daným obsahem vlhkosti d ještě schopen zadržovat páry v nezkondenzované formě; další pokles teploty vede ke ztrátě vlhkosti buď v suspenzi (mlha), nebo ve formě rosy na povrchu plotů (stěny aut, výrobky), nebo námrazy a sněhu (výparníkové trubky chladicího stroje).

Pokud je vzduch ve stavu A zvlhčován bez přívodu nebo odvodu tepla (například z otevřené vodní hladiny), pak proces charakterizovaný AC čárou proběhne bez změny entalpie (i = konst). Teplota tm na průsečíku této čáry s křivkou nasycení (bod "C" se souřadnicemi i \u003d 72 kJ / kg, d \u003d 19 g / kg suchého vzduchu, t \u003d 24 ° C, V \u003d 0,87 m 3 / kg suchého vzduchu φ = 100 %) a je teplota vlhkého teploměru.

Pomocí i-d je vhodné analyzovat procesy, ke kterým dochází, když se mísí proudy vlhkého vzduchu.

Také i-d diagram vlhkého vzduchu je hojně využíván pro výpočet parametrů klimatizace, která je chápána jako soubor prostředků a způsobů ovlivňování teploty a vlhkosti vzduchu.

I-d diagram pro začátečníky (ID diagram stavu vlhkého vzduchu pro figuríny) 15. března 2013

Originál převzat z Mrcynognathus v I-d diagramu pro začátečníky (ID diagram stavu vlhkého vzduchu pro figuríny)

Dobrý den, vážení začínající kolegové!

Na úplném začátku své profesní cesty jsem narazil na tento diagram. Na první pohled to může vypadat děsivě, ale pokud pochopíte hlavní principy, na kterých to funguje, tak si to můžete zamilovat:D. V běžném životě se tomu říká i-d diagram.

V tomto článku se pokusím jednoduše (na prstech) vysvětlit hlavní body, abyste se později, počínaje přijatým základem, samostatně ponořili do této sítě vzduchových charakteristik.

Tak to vypadá v učebnicích. Začíná to být děsivé.

Odstraním vše, co je nadbytečné, co nebudu potřebovat pro své vysvětlení, a předložím i-d diagram v této podobě:

(pro zvětšení obrázku klikněte a poté klikněte znovu)

Stále není zcela jasné, o co jde. Pojďme si to rozdělit na 4 prvky:

Prvním prvkem je obsah vlhkosti (D nebo d). Ale než začnu mluvit obecně o vlhkosti vzduchu, rád bych se s vámi na něčem dohodl.

Dohodněme se „na břehu“ hned na jednom konceptu. Zbavme se jednoho v nás (alespoň ve mně) pevně zakořeněného stereotypu o tom, co je to pára. Už od dětství mě ukazovali na varnou konvici nebo čajovou konvici a píchali prstem do „dýmu“ vycházejícího z nádoby: „Podívej! To je pára." Ale jako mnoho lidí, kteří jsou přáteli s fyzikou, musíme pochopit, že „Vodní pára je plynné skupenství voda. nemá barvy, chuť a vůně. Jsou to jen molekuly H2O v plynném stavu, které nejsou vidět. A to, co vidíme z konvice vycházet, je směs vody v plynném skupenství (pára) a „kapiček vody v hraničním stavu mezi kapalinou a plynem“, respektive vidíme to druhé. Ve výsledku to dostaneme dovnitř tento moment, kolem každého z nás je suchý vzduch (směs kyslíku, dusíku...) a pára (H2O).

Takže obsah vlhkosti nám říká, kolik této páry je přítomno ve vzduchu. Na většině i-d diagramů je tato hodnota měřena v [g / kg], tzn. kolik gramů páry (H2O v plynném stavu) je v jednom kilogramu vzduchu (1 metr krychlový vzduchu ve vašem bytě váží asi 1,2 kilogramu). Ve vašem bytě pro pohodlné podmínky v 1 kilogramu vzduchu by mělo být 7-8 gramů páry.

Na i-d graf obsah vlhkosti je zobrazen jako svislé čáry a informace o gradaci se nachází ve spodní části diagramu:

(pro zvětšení obrázku klikněte a poté klikněte znovu)

Druhým důležitým prvkem, který je třeba pochopit, je teplota vzduchu (T nebo t). Myslím, že zde není třeba nic vysvětlovat. Na většině i-d diagramů je tato hodnota měřena ve stupních Celsia [°C]. Na i-d diagramu je teplota znázorněna šikmými čarami a informace o gradaci jsou umístěny na levé straně diagramu:

(pro zvětšení obrázku klikněte a poté klikněte znovu)

Třetím prvkem ID diagramu je relativní vlhkost (φ). Relativní vlhkost je přesně ta vlhkost, o které slýcháme z televizí a rádií, když posloucháme předpověď počasí. Měří se v procentech [%].

Nabízí se rozumná otázka: "Jaký je rozdíl mezi relativní vlhkostí a obsahem vlhkosti?" Na tuto otázku odpovím krok za krokem:

První krok:

Vzduch pojme určité množství páry. Vzduch má určitou „zatížitelnost párou“. Například ve vašem pokoji může kilogram vzduchu „vzít na palubu“ maximálně 15 gramů páry.

Předpokládejme, že je váš pokoj pohodlný a v každém kilogramu vzduchu ve vašem pokoji je 8 gramů páry a každý kilogram vzduchu může obsahovat 15 gramů páry. Ve výsledku dostaneme, že 53,3 % maximální možné páry je ve vzduchu, tzn. relativní vlhkost - 53,3%.

Druhá fáze:

Kapacita vzduchu se mění s různé teploty. Čím vyšší je teplota vzduchu, tím více páry může obsahovat, čím nižší teplota, tím nižší kapacita.

Předpokládejme, že jsme ohřívali vzduch ve vaší místnosti běžným ohřívačem z +20 stupňů na +30 stupňů, ale množství páry v každém kilogramu vzduchu zůstává stejné - 8 gramů. Při +30 stupních může vzduch „nabrat“ až 27 gramů páry, v důsledku toho v našem ohřátém vzduchu - 29,6% maximální možné páry, tzn. relativní vlhkost - 29,6%.

Totéž platí pro chlazení. Pokud vzduch ochladíme na +11 stupňů, dostaneme „nosnost“ rovnou 8,2 gramu páry na kilogram vzduchu a relativní vlhkost 97,6 %.

Všimněte si, že ve vzduchu bylo stejné množství vlhkosti – 8 gramů a relativní vlhkost vyskočila z 29,6 % na 97,6 %. Stalo se tak v důsledku teplotních výkyvů.

Když v zimě slyšíte v rádiu počasí, kde je venku minus 20 stupňů a vlhkost 80 %, znamená to, že ve vzduchu je asi 0,3 gramu páry. Při vstupu do vašeho bytu se tento vzduch ohřeje na +20 a relativní vlhkost takového vzduchu je 2%, což je velmi suchý vzduch (ve skutečnosti se v bytě v zimě vlhkost udržuje na 20-30% kvůli uvolňování vlhkosti z koupelen a od lidí, ale také pod parametry komfortu).

Třetí fáze:

Co se stane, když snížíme teplotu na takovou úroveň, že „nosná kapacita“ vzduchu je nižší než množství páry ve vzduchu? Například do +5 stupňů, kde kapacita vzduchu je 5,5 gramů / kilogram. Ta část plynné H2O, která se nevejde do „těla“ (v našem případě je to 2,5 gramu), se začne měnit v kapalinu, tzn. ve vodě. V každodenním životě je tento proces obzvláště dobře viditelný, když se okna zamlžují kvůli skutečnosti, že teplota skla je nižší než průměrná teplota v místnosti natolik, že je ve vzduchu málo místa pro vlhkost a pára, měnící se v kapalinu, se usazuje na skle.

Na i-d diagramu je relativní vlhkost zobrazena jako zakřivené čáry a informace o gradaci jsou umístěny na samotných čarách:

(pro zvětšení obrázku klikněte a poté klikněte znovu)
Čtvrtý prvekID diagramy - entalpie (já neboi). Entalpie obsahuje energetickou složku stavu tepla a vlhkosti vzduchu. Při dalším studiu (mimo tento článek) se mu vyplatí věnovat zvláštní pozornost, pokud jde o odvlhčování a zvlhčování vzduchu. Na tento prvek se ale prozatím nezaměříme. Entalpie se měří v [kJ/kg]. Na i-d diagramu je entalpie znázorněna šikmými čarami a informace o gradaci jsou umístěny na samotném grafu (nebo vlevo a v horní části diagramu):

(pro zvětšení obrázku klikněte a poté klikněte znovu)

Pak je vše jednoduché! Použití grafu je snadné! Vezměte si například svůj pohodlný pokoj, kde je teplota +20°С a relativní vlhkost 50%. Najdeme průsečík těchto dvou čar (teplota a vlhkost) a uvidíme, kolik gramů páry je v našem vzduchu.

Vzduch ohřejeme na + 30 °C - linka jde nahoru, protože množství vlhkosti ve vzduchu zůstává stejné, ale zvyšuje se pouze teplota, skončete s tím, podívejte se, jaká je relativní vlhkost - ukázalo se 27,5%.

Vzduch ochladíme na 5 stupňů - opět nakreslíme svislou čáru dolů a v oblasti + 9,5 ° С narazíme na čáru 100% relativní vlhkosti. Tento bod se nazývá „rosný bod“ a v tomto bodě (teoreticky, protože v praxi srážky začínají o něco dříve) začíná kondenzát klesat. Dole ve svislé linii (jako dříve) se nemůžeme pohybovat, protože. v tomto okamžiku je „nosnost“ vzduchu při teplotě +9,5 ° C maximální. Potřebujeme ale vzduch ochladit na +5°C, takže pokračujeme podél čáry relativní vlhkosti (zobrazené na obrázku níže), dokud nedosáhneme šikmé přímky +5°C. Výsledkem bylo, že náš konečný bod byl na průsečíku čar teploty + 5 °C a čáry relativní vlhkosti 100 %. Podívejme se, kolik páry zbývá v našem vzduchu – 5,4 gramu v jednom kilogramu vzduchu. A zbylých 2,6 gramu vyniklo. Náš vzduch vyschl.

(pro zvětšení obrázku klikněte a poté klikněte znovu)

Další procesy, které lze provádět se vzduchem pomocí různých zařízení (odvlhčování, chlazení, zvlhčování, ohřev ...) lze nalézt v učebnicích.

Kromě rosného bodu je dalším důležitým bodem „teplota vlhkého teploměru“. Tato teplota se aktivně využívá při výpočtu chladicích věží. Zhruba řečeno jde o bod, ke kterému může teplota předmětu klesnout, pokud tento předmět zabalíme do mokrého hadru a začneme na něj intenzivně „foukat“ například ventilátorem. Na tomto principu funguje systém lidské termoregulace.

Jak najít tento bod? Pro tyto účely potřebujeme entalpické čáry. Vezměme si opět náš pohodlný pokoj, najdeme průsečík přímky teploty + 20 °C a relativní vlhkosti 50 %. Od tohoto bodu je nutné nakreslit čáru rovnoběžnou s čarami entalpie k přímce 100% vlhkosti (jako na obrázku níže). Průsečík čáry entalpie a čáry relativní vlhkosti bude bodem vlhkého teploměru. V našem případě z tohoto bodu můžeme zjistit, co je v naší místnosti, takže můžeme předmět ochladit na teplotu +14°C.

(pro zvětšení obrázku klikněte a poté klikněte znovu)

Procesní paprsek (sklon, poměr tepla a vlhkosti, ε ) je konstruován tak, aby určoval změnu vzduchu ze současného uvolňování tepla a vlhkosti některým zdrojem (zdroji). Obvykle je tímto zdrojem člověk. Jasná věc, ale pochopení procesy a diagramy pomohou odhalit možnou aritmetickou chybu, pokud existuje. Pokud například vynesete do diagramu paprsek a za normálních podmínek a přítomnosti lidí se vám sníží vlhkost nebo teplota, pak stojí za to se nad tím zamyslet a zkontrolovat výpočty.

V tomto článku je mnoho zjednodušeno pro lepší pochopení diagramu v počáteční fázi jeho studia. Přesnější, podrobnější a vědečtější informace je třeba hledat ve vzdělávací literatuře.

P. S. V některých zdrojích
2018-05-15

V sovětských dobách byl v učebnicích ventilace a klimatizace, stejně jako mezi konstruktéry a seřizovači, i–d diagram obvykle označován jako „Ramzinův diagram“ - na počest Leonida Konstantinoviče Ramzina, významného sovětského vědce v oblasti vytápění. inženýrství, jehož vědecká a technická činnost byla mnohostranná a pokrývala širokou škálu vědeckých otázek tepelné techniky. Přitom většina západní státy vždy se tomu říkalo "Mollierův diagram" ...

i-d- diagram jako dokonalý nástroj

27. června 2018 uplyne 70 let od úmrtí Leonida Konstantinoviče Ramzina, významného sovětského tepelného inženýra, jehož vědecká a technická činnost byla mnohostranná a pokrývala širokou škálu vědeckých problémů tepelné techniky: teorie projektování tepelných elektráren a elektráren. , aerodynamické a hydrodynamické výpočty kotelen, spalování a sálání paliva v topeništích, teorie procesu sušení, ale i řešení mnoha praktických problémů, např. efektivní využití uhlí z Moskevské oblasti jako paliva. Před Ramzinovými experimenty bylo toto uhlí považováno za nevhodné pro použití.

Jedna z mnoha Ramzinových prací byla věnována míchání suchého vzduchu a vodní páry. Analytický výpočet interakce suchého vzduchu a vodní páry je poměrně složitý matematický problém. Ale existuje i-d- diagram. Jeho použití zjednodušuje výpočet stejně jako je- diagram snižuje složitost výpočtu parních turbín a dalších parních strojů.

Práci projektanta vzduchotechniky nebo zprovozňovače si dnes bez použití lze jen těžko představit i-d- diagramy. S jeho pomocí je možné graficky znázornit a vypočítat procesy úpravy vzduchu, určit výkon chladicích jednotek, podrobně analyzovat proces sušení materiálů, určit stav vlhkého vzduchu v každé fázi jeho zpracování. Diagram umožňuje rychle a přehledně spočítat výměnu vzduchu v místnosti, určit potřebu klimatizací v chladu nebo horku, změřit průtok kondenzátu při provozu ochlazovače vzduchu, vypočítat požadovaný průtok vody při adiabatickém ochlazování, změřit průtok kondenzátu při provozu ochlazovače vzduchu. určete teplotu rosného bodu nebo teplotu vlhkého teploměru.

V sovětských dobách v učebnicích ventilace a klimatizace, stejně jako mezi konstruktéry a seřizovači i-d- diagram byl běžně označován jako „Ramzinův diagram“. Přitom v řadě západních zemí – Německu, Švédsku, Finsku a mnoha dalších – se mu vždy říkalo „Mollierův diagram“. Postupem času technické možnosti i-d- grafy jsou neustále rozšiřovány a vylepšovány. Dnes se díky ní provádějí výpočty stavů vlhkého vzduchu za podmínek proměnlivého tlaku, vzduchu přesyceného vlhkostí, v oblasti mlh, v blízkosti ledové plochy atd. .

První zpráva o i-d- diagram se objevil v roce 1923 v jednom z německých časopisů. Autorem článku byl známý německý vědec Richard Mollier. Uplynulo několik let a najednou v roce 1927 se v časopise All-Union Thermal Engineering Institute objevil článek profesora Ramzina, ředitele ústavu, ve kterém prakticky opakoval i-d- diagram z německého časopisu a všechny tam Mollier citované analytické výpočty, prohlašuje se za autora tohoto diagramu. Ramzin to vysvětluje tím, že již v dubnu 1918 v Moskvě na dvou veřejných přednáškách v Polytechnické společnosti předvedl podobný diagram, který koncem roku 1918 zveřejnil Termální výbor Polytechnické společnosti v litografické podobě. V této podobě, píše Ramzin, diagram hojně používal na MVTU v roce 1920 jako učební pomůcku při přednáškách.

Moderní obdivovatelé profesora Ramzina by rádi věřili, že on byl první, kdo vyvinul schéma, a tak se v roce 2012 skupina učitelů z katedry zásobování teplem a plynem a větrání Moskevské státní akademie veřejných služeb a stavebnictví pokusila najít dokumenty v různých archivech potvrzujících fakta o šampionátu uváděná Ramzinem. V archivu přístupném učitelům se bohužel nenašly žádné objasňující materiály pro období 1918-1926.

Nutno však podotknout, že období tvůrčí činnost Ramzin přišel v těžké době pro zemi a některé rotoprintové publikace, stejně jako návrhy přednášek na diagramu, se mohly ztratit, ačkoli zbytek jeho vědeckého vývoje, dokonce i ručně psaný, byl dobře zachován.

Žádný z bývalých studentů profesora Ramzina kromě M. Yu Lurie také nezanechal žádné informace o diagramu. Pouze inženýr Lurie jako vedoucí sušící laboratoře All-Union Thermal Engineering Institute podpořil a doplnil svého šéfa, profesora Ramzina, v článku publikovaném ve stejném časopise VTI pro rok 1927.

Při výpočtu parametrů vlhkého vzduchu se oba autoři, L. K. Ramzin a Richard Mollier, s dostatečnou mírou přesnosti domnívali, že na vlhký vzduch lze aplikovat zákony ideálních plynů. Potom lze podle Daltonova zákona barometrický tlak vlhkého vzduchu znázornit jako součet parciálních tlaků suchého vzduchu a vodní páry. A řešení Klaiperonovy soustavy rovnic pro suchý vzduch a vodní páru nám umožňuje stanovit, že obsah vlhkosti vzduchu při daném barometrickém tlaku závisí pouze na parciálním tlaku vodní páry.

Mollierův i Ramzinův diagram je postaven v šikmém souřadnicovém systému s úhlem 135° mezi osami entalpie a obsahu vlhkosti a je založen na rovnici pro entalpii vlhkého vzduchu vztaženou na 1 kg suchého vzduchu: i = i C + i P d, kde i c a i n je entalpie suchého vzduchu, respektive vodní páry, kJ/kg; d— vlhkost vzduchu, kg/kg.

Relativní vlhkost je podle Molliera a Ramzina poměr hmotnosti vodní páry v 1 m³ vlhkého vzduchu k maximální možné hmotnosti vodní páry ve stejném objemu tohoto vzduchu při stejné teplotě. Nebo, zhruba, relativní vlhkost může být reprezentována jako poměr parciálního tlaku páry ve vzduchu v nenasyceném stavu k parciálnímu tlaku páry ve stejném vzduchu v nasyceném stavu.

Na základě výše uvedených teoretických předpokladů v systému šikmých souřadnic byl sestaven i-d-diagram pro určitý barometrický tlak.

Hodnoty entalpie jsou vyneseny podél osy y, hodnoty obsahu vlhkosti suchého vzduchu jsou vyneseny podél osy vodorovné, směřující pod úhlem 135 ° k ose y, a čáry teploty , vynese se obsah vlhkosti, entalpie, relativní vlhkost a je uvedena stupnice parciálního tlaku vodní páry.

Jak je uvedeno výše, i-d- diagram byl sestaven pro určitý barometrický tlak vlhkého vzduchu. Pokud se barometrický tlak změní, pak čáry obsahu vlhkosti a izotermy na diagramu zůstávají na svých místech, ale hodnoty čar relativní vlhkosti se mění úměrně barometrickému tlaku. Pokud je tedy například barometrický tlak vzduchu poloviční, pak na i-d-diagramu na čáře relativní vlhkosti 100% by měla být napsána vlhkost 50%.

Životopis Richarda Molliera to potvrzuje i-d-diagram nebyl první výpočtový diagram, který sestavil. Narodil se 30. listopadu 1863 v italském městě Terst, které bylo součástí mnohonárodnostního rakouského císařství, ovládaného Habsburskou monarchií. Jeho otec, Edouard Mollier, byl nejprve lodním inženýrem, poté se stal ředitelem a spolumajitelem místní továrny na výrobu strojů. Matka, rozená von Dyck, pocházela z aristokratické rodiny z města Mnichova.

Po absolvování gymnázia v Terstu s vyznamenáním v roce 1882 začal Richard Mollier studovat nejprve na univerzitě ve městě Graz a poté přešel na Technickou univerzitu v Mnichově, kde věnoval velkou pozornost matematice a fyzice. Jeho oblíbenými učiteli byli profesoři Maurice Schroeter a Carl von Linde. Po úspěšném ukončení studia na univerzitě a krátké inženýrské praxi v podniku svého otce byl Richard Mollier v roce 1890 na univerzitě v Mnichově zapsán jako asistent Maurice Schroetera. Jeho první vědecká práce v roce 1892 pod vedením Maurice Schroetera se týkala konstrukce tepelných diagramů pro kurz teorie strojů. O tři roky později Mollier obhájil doktorskou práci na téma entropie páry.

Zájmy Richarda Molliera se od samého počátku soustředily na vlastnosti termodynamických systémů a schopnost spolehlivě reprezentovat teoretický vývoj ve formě grafů a diagramů. Mnoho kolegů ho považovalo za čistého teoretika, protože místo toho, aby prováděl vlastní experimenty, spoléhal ve svém výzkumu na empirická data ostatních. Ale ve skutečnosti byl jakousi „spojkou“ mezi teoretiky (Rudolf Clausius, J.W. Gibbs atd.) a praktickými inženýry. V roce 1873 Gibbs navrhl jako alternativu k analytickým výpočtům t-s- diagram, ve kterém se Carnotův cyklus změnil na jednoduchý obdélník, což umožnilo snadno posoudit míru aproximace skutečných termodynamických procesů ve vztahu k ideálním. Pro stejný diagram v roce 1902 navrhl Mollier použít koncept "entalpie" - určité stavové funkce, která byla v té době ještě málo známá. Termín „entalpie“ byl dříve na návrh nizozemského fyzika a chemika Heike Kamerling-Onnes (laureát Nobelova cena ve fyzice v roce 1913) poprvé uvedl do praxe tepelných výpočtů Gibbs. Stejně jako „entropie“ (termín zavedl v roce 1865 Clausius) je entalpie abstraktní vlastností, kterou nelze přímo měřit.

Velkou výhodou tohoto konceptu je, že umožňuje popsat změnu energie termodynamického média bez zohlednění rozdílu mezi teplem a prací. Pomocí této stavové funkce navrhl Mollier v roce 1904 diagram odrážející vztah mezi entalpií a entropií. U nás je známá jako je- diagram. Tento diagram si zachovává většinu předností t-s-diagramy, poskytuje některé další funkce, umožňuje překvapivě jednoduše ilustrovat podstatu prvního i druhého termodynamického zákona. Richard Mollier investoval do rozsáhlé reorganizace termodynamické praxe a vyvinul celý systém termodynamických výpočtů založených na použití konceptu entalpie. Jako podklad pro tyto výpočty použil různé grafy a diagramy vlastností páry a řady chladiv.

V roce 1905 německý badatel Müller pro vizuální studii zpracování vlhkého vzduchu sestavil diagram v pravoúhlém souřadnicovém systému z teploty a entalpie. Richard Mollier v roce 1923 vylepšil tento diagram tím, že jej vytvořil šikmo k osám entalpie a obsahu vlhkosti. V této podobě se diagram prakticky dochoval dodnes. Během svého života Mollier publikoval výsledky série důležitý výzkum na termodynamice, vychoval galaxii vynikajících vědců. Jeho studenti, jako Wilhelm Nusselt, Rudolf Planck a další, učinili řadu zásadních objevů v oblasti termodynamiky. Richard Mollier zemřel v roce 1935.

L. K. Ramzin byl o 24 let mladší než Mollier. Jeho životopis je zajímavý a tragický. Je úzce spjata s politickou a hospodářskou historií naší země. Narodil se 14. října 1887 v obci Sosnovka na Tambovsku. Jeho rodiče, Praskovya Ivanovna a Konstantin Filippovich, byli učiteli na škole Zemstvo. Po absolvování tambovského gymnázia se zlatou medailí vstoupil Ramzin na Vyšší císařskou technickou školu (později MVTU, nyní MSTU). Ještě jako student se účastní vědeckých prací pod vedením profesora V. I. Grinevětského. V roce 1914, po ukončení studia s vyznamenáním a získání diplomu ze strojního inženýrství, byl ponechán na škole pro vědeckou a učitelskou práci. O necelých pět let později se jméno L. K. Ramzina začalo zmiňovat na úrovni tak známých ruských tepelných vědců, jako jsou V. I. Grinevetsky a K. V. Kirsh.

V roce 1920 byl Ramzin zvolen profesorem na Moskevské vyšší technické škole, kde vedl katedry "Palivo, pece a kotelny" a "Tepelné stanice". V roce 1921 se stal členem Státního plánovacího výboru země a podílel se na práci na plánu GOERLO, kde byl jeho přínos mimořádně významný. Ramzin je zároveň aktivním organizátorem vytvoření Institutu tepelného inženýrství (VTI), jehož ředitelem byl v letech 1921 až 1930 a zároveň jeho vedoucím v letech 1944 až 1948. V roce 1927 byl jmenován členem Všesvazové rady národního hospodářství (VSNKh), obsáhle se zabýval otázkami zásobování teplem a elektrifikací celé země, podnikal významné zahraniční pracovní cesty: do Anglie, Belgie, Německa , Československu a USA.

Ale situace na konci 20. let v zemi se vyhrocuje. Po smrti Lenina ostře eskaluje boj o moc mezi Stalinem a Trockým. Válčící strany se prohlubují v džungli antagonistických sporů a vzájemně si čarují jménem Lenin. Trockij jako lidový komisař obrany má na své straně armádu, podporují ho odbory v čele s jejich vůdcem poslancem Tomským, který se staví proti Stalinovu plánu podřídit odbory straně, brání autonomii odborů. hnutí. Na straně Trockého téměř celá ruská inteligence, která je nespokojená s ekonomickými neúspěchy a devastací v zemi vítězného bolševismu.

Situace nahrává plánům Lva Trockého: ve vedení země se objevily neshody mezi Stalinem, Zinovjevem a Kameněvem, Trockého úhlavní nepřítel Dzeržinskij umírá. Ale Trockij v tuto chvíli své výhody nevyužívá. Odpůrci, kteří využili jeho nerozhodnosti, ho v roce 1925 odstranili z jeho funkce. lidový komisař obrana, zbavení kontroly nad Rudou armádou. Po nějaké době je Tomský z vedení odborů uvolněn.

Pokus Trockého 7. listopadu 1927, v den oslav desátého výročí říjnové revoluce, vyvést své příznivce do ulic Moskvy, se nezdařil.

A situace v zemi se stále zhoršuje. Neúspěchy a neúspěchy sociálně-ekonomické politiky v zemi nutí stranické vedení SSSR, aby vinu za narušení tempa industrializace a kolektivizace přesunulo na „sabotéry“ z řad „třídních nepřátel“.

Koncem dvacátých let minulého století přežila revoluce průmyslová zařízení, která v zemi zůstala od carských dob, občanská válka a ekonomický krach, byl v žalostném stavu. Výsledkem toho byl rostoucí počet nehod a katastrof v zemi: v uhelném průmyslu, v dopravě, v komunální ekonomice a v dalších oblastech. A protože dochází ke katastrofám, musí existovat i viníci. Bylo nalezeno východisko: za všechny problémy, které se v zemi vyskytují, může technická inteligence - záškodníci-inženýři. Právě ti, kteří se ze všech sil snažili těmto potížím vyhnout. Inženýři začali soudit.

Prvním byla vysoce sledovaná „šakhtyovská aféra“ z roku 1928, po níž následovaly procesy s Lidovým komisariátem železnic a průmyslem těžby zlata.

Přišel na řadu „případ Industriální strany“ – velký proces založený na vyrobených materiálech v případu bourání v průmyslu a dopravě v letech 1925-1930, údajně vymyšlený a provedený protisovětskou podzemní organizací známou jako „Svaz of Inženýrské organizace“, „Rada Svazu strojírenských organizací“, „Průmyslová strana“.

Podle vyšetřování v ústředním výboru „Průmyslové strany“ byli inženýři: PI Palchinsky, který byl zastřelen představenstvem OGPU v případě sabotáže ve zlato-platinovém průmyslu, LG Rabinovich, který byl odsouzen v „případu Shakhtinsky “, a S. A. Khrennikov, který zemřel během vyšetřování. Po nich byl do čela „Průmyslové strany“ prohlášen profesor L. K. Ramzin.

A v listopadu 1930 v Moskvě, v Síni Sloupců Domu odborů, zvláštní justiční přítomnost Nejvyššího sovětu SSSR, jejímž předsedou je prokurátor A. Ya. Vyshinsky, zahajuje veřejné slyšení o případu kontrarevoluční organizace "Unie inženýrských organizací" ("Průmyslová strana") a jejíž financování se údajně nacházelo v Paříži a tvořili ji bývalí ruští kapitalisté: Nobel, Mantašev, Treťjakov, Rjabušinskij a další. Hlavním žalobcem u soudu je N. V. Krylenko.

Na lavici obžalovaných je osm lidí: vedoucí oddělení Státní plánovací komise, největší podniky a vzdělávací instituce, profesoři akademií a institutů, včetně Ramzina. Obžaloba tvrdí, že Průmyslová strana plánovala státní převrat, obvinění dokonce rozdělili funkce v budoucí vládě – na post ministra průmyslu a obchodu byl plánován například milionář Pavel Rjabušinskij, s nímž Ramzin, zatímco na zahraniční služební cestu v Paříži, údajně vedl tajná jednání. Po zveřejnění obžaloby zahraniční noviny informovaly, že Rjabušinskij zemřel již v roce 1924, dlouho před možným kontaktem s Ramzinem, ale takové zprávy vyšetřování neztrapnily.

Tento proces se od mnoha jiných lišil tím, že státní zástupce Krylenko zde nesehrál nejlepší roli. vedoucí role, nemohl poskytnout žádné listinné důkazy, protože v přírodě neexistovaly. Hlavním žalobcem se totiž stal sám Ramzin, který se ke všem obviněním proti němu přiznal a potvrdil i účast všech obviněných na kontrarevolučních akcích. Ve skutečnosti byl Ramzin autorem obvinění svých soudruhů.

Jak ukazují otevřené archivy, Stalin pozorně sledoval průběh procesu. Zde je to, co píše v polovině října 1930 vedoucímu OGPU V. R. Menžinskému: „ Moje návrhy: učinit jeden z nejdůležitějších klíčových bodů ve svědectví špiček průmyslové strany a zejména Ramzina v otázce intervence a načasování intervence ... je třeba zapojit další členy ÚV Industrial Party a důsledně je vyslýchat o tomtéž, nechat je přečíst Ramzinovo svědectví…».

Všechna Ramzinova přiznání tvořila základ obžaloby. U soudu se všichni obžalovaní přiznali ke všem zločinům, které proti nim byly vzneseny, až po spojení s francouzským premiérem Poincarém. Šéf francouzské vlády vydal vyvrácení, které bylo dokonce uveřejněno v deníku Pravda a oznámeno u soudu, ale vyšetřování přidalo toto prohlášení k případu jako prohlášení známého odpůrce komunismu, prokazující existenci spiknutí. Pět z obviněných, včetně Ramzina, bylo odsouzeno k trestu smrti, poté změněn na deset let v táborech, ostatní tři až osm let v táborech. Všichni byli posláni k výkonu trestu a všichni kromě Ramzina zemřeli v táborech. Ramzinovi byla naopak dána možnost vrátit se do Moskvy a na závěr pokračovat ve své práci na výpočtu a návrhu výkonového průtočného kotle.

K realizaci tohoto projektu v Moskvě byla na základě věznice Butyrskaya v oblasti současné ulice Avtozavodskaya vytvořena „Speciální konstrukční kancelář pro budovu průchozího kotle“ (jedna z prvních „sharashki“ ), kde pod vedením Ramzina se zapojením bezplatných specialistů z města probíhaly projekční práce. Mimochodem, jedním ze svobodných inženýrů zapojených do této práce byl budoucí profesor moskevského institutu strategických studií V. V. Kuibysheva M. M. Shchegolev.

A 22. prosince 1933 přímoproudý kotel Ramzin, vyrobený v Něvském strojírenském závodě. Lenin, s kapacitou 200 tun páry za hodinu, s provozním tlakem 130 atm a teplotou 500 ° C, byl uveden do provozu v Moskvě na CHPP-VTI (nyní "CHP-9"). Několik podobných kotelen navržených Ramzinem bylo postaveno v jiných oblastech. V roce 1936 byl Ramzin zcela propuštěn. Stal se vedoucím nově vytvořeného oddělení kotelní techniky Moskevského energetického institutu a byl také jmenován vědeckým ředitelem VTI. Úřady udělily Ramzinovi Stalinovu cenu prvního stupně, Leninův řád a Rudý prapor práce. V té době byla taková ocenění velmi ceněná.

VAK SSSR vyznamenán L. K. Ramzinem stupeň doktor technických věd bez obhajoby disertační práce.

Ramzinovi však jeho chování u soudu veřejnost neodpustila. Kolem něj se objevila ledová stěna, řada kolegů si s ním nepodala ruku. V roce 1944 byl na doporučení vědeckého oddělení Ústředního výboru Všesvazové komunistické strany bolševiků nominován jako člen korespondent Akademie věd SSSR. V tajném hlasování na Akademii získal 24 hlasů „proti“ a pouze jeden „pro“. Ramzin byl zcela zlomen, morálně zničen, jeho život skončil. Zemřel v roce 1948.

Srovnáním vědeckého vývoje a biografie těchto dvou vědců, kteří pracovali téměř ve stejnou dobu, můžeme předpokládat, že i-d- diagram pro výpočet parametrů vlhkého vzduchu se s největší pravděpodobností zrodil na německé půdě. Je překvapivé, že se k autorství začal hlásit profesor Ramzin i-d- diagramy pouhé čtyři roky po vydání článku Richarda Molliera, i když vždy bedlivě sledoval novou odbornou literaturu, včetně zahraniční. V květnu 1923 na schůzi sekce tepelné techniky Polytechnické společnosti při Všesvazovém svazu inženýrů dokonce vypracoval vědeckou zprávu o své cestě do Německa. S vědomím práce německých vědců je chtěl Ramzin pravděpodobně použít ve své domovině. Je možné, že se paralelně pokoušel vést podobnou vědeckou a praktickou práci na Moskevské vyšší technické škole v této oblasti. Ale ani jeden článek o aplikaci i-d-diagram nebyl dosud v archivech nalezen. Zachovaly se návrhy jeho přednášek o tepelných elektrárnách, o zkoušení různých palivových materiálů, o ekonomice kondenzačních jednotek atd. A ani jeden, byť jen hrubý záznam i-d-diagram, který napsal před rokem 1927, nebyl dosud nalezen. Musíme tedy i přes vlastenecké cítění konstatovat, že autor i-d-graf je přesně Richard Mollier.

Nesterenko AV, Základy termodynamických výpočtů větrání a klimatizace. - M.: Vyšší škola, 1962.
Michajlovský G.A. Termodynamické výpočty procesů paroplynových směsí. - M.-L.: Mashgiz, 1962.
Voronin G.I., Verbe M.I. Klimatizace zapnutá letadlo. - M.: Mashgiz, 1965.
Prochorov V.I. Klimatizační systémy s chladiči vzduchu. - M.: Stroyizdat, 1980.
Mollier R. Einneues. Diagram pro Dampf-Luftgemische. Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure. 1923. Č. 36.
Ramzin L.K. Výpočet sušiček v i-d-diagramu. - M.: Sborník Ústavu tepelné techniky, č. 1 (24). 1927.
Gusev A.Yu., Elkhovsky A.E., Kuzmin M.S., Pavlov N.N. Hádanka i-d-diagramu // ABOK, 2012. č. 6.
Lurie M.Yu. Metoda pro sestavení i-d-diagramu profesora L. K. Ramzina a pomocné tabulky pro vlhký vzduch. - M .: Novinky Ústavu tepelné techniky, 1927. č. 1 (24).
Rána kontrarevoluci. Obžaloba v případu kontrarevoluční organizace Svazu strojírenských organizací ("Průmyslová strana"). - M.-L., 1930.
Proces "průmyslové strany" (od 25.11.1930 do 7.12.1930). Přepis soudního líčení a materiály připojené k případu. - M., 1931.

Pro praktické účely je nejdůležitější vypočítat dobu chlazení nákladu pomocí vybavení dostupného na palubě lodi. Vzhledem k tomu, že schopnosti lodní instalace pro zkapalňování plynů do značné míry určují dobu, po kterou plavidlo zůstane v přístavu, znalost těchto schopností umožní předem naplánovat dobu mezipřistání, vyhnout se zbytečným prostojům, a tedy i nárokům vůči lodi.

Mollierův diagram. který je uveden níže (obr. 62), se počítá pouze pro propan, ale způsob jeho použití pro všechny plyny je stejný (obr. 63).

Mollierův diagram používá logaritmickou stupnici absolutního tlaku (R log) - na svislé ose, na vodorovné ose h - přirozená stupnice specifické entalpie (viz obr. 62, 63). Tlak je v MPa, 0,1 MPa = 1 bar, proto budeme v budoucnu používat bary. Specifická entalpie se měří v kJ/kg. V budoucnu při řešení praktických problémů budeme neustále používat Mollierův diagram (ale pouze jeho schematické znázornění, abychom porozuměli fyzice tepelných procesů probíhajících se zátěží).

Na diagramu si lze snadno všimnout jakési „sítě“ tvořené křivkami. Hranice této "sítě" vykreslují hraniční křivky pro změnu agregovaných stavů zkapalněného plynu, které odrážejí přechod KAPALINY v sytou páru. Vše nalevo od "sítě" označuje přechlazenou kapalinu a vše napravo od "sítě" označuje přehřátou páru (viz obr. 63).

Prostor mezi těmito křivkami představuje různé stavy směsi nasycených par propanu a kapaliny, což odráží proces fázového přechodu. Na řadě příkladů zvážíme praktické použití * Mollierova diagramu.

Příklad 1: Nakreslete čáru odpovídající tlaku 2 bar (0,2 MPa) řezem diagramu odrážejícím změnu fáze (obr. 64).

K tomu určíme entalpii pro 1 kg vroucího propanu při absolutním tlaku 2 bary.

Jak je uvedeno výše, vroucí kapalný propan je charakterizován levou křivkou diagramu. V našem případě o to půjde ALE, Přejetí z bodu ALE svislice na stupnici A určíme hodnotu entalpie, která bude 460 kJ/kg. To znamená, že každý kilogram propanu v tomto stavu (při bodu varu při tlaku 2 bary) má energii 460 kJ. Proto 10 kg propanu bude mít entalpii 4600 kJ.

Dále určíme hodnotu entalpie pro suchou nasycenou propanovou páru při stejném tlaku (2 bary). Chcete-li to provést, nakreslete svislou čáru z bodu V k průsečíku se stupnicí entalpie. Ve výsledku zjistíme, že maximální hodnota entalpie pro 1 kg propanu v nasycené parní fázi bude 870 kJ. Uvnitř grafu

* Pro výpočty se používají údaje z termodynamických tabulek propanu (viz přílohy).

Rýže. 64. Například 1 Obr. 65. Příklad 2

V
efektivní entalpie, kJ/kg (kcal/kg)

Rýže. 63. Základní křivky Mollierova diagramu

(obr. 65) čáry směřující dolů z bodu kritického stavu plynu představují počet dílů plynu a kapaliny v přechodné fázi. Jinými slovy, 0,1 znamená, že směs obsahuje 1 díl plynné páry a 9 dílů kapaliny. V průsečíku tlaku nasycených par a těchto křivek určíme složení směsi (její suchost nebo vlhkost). Teplota přechodu je konstantní po celou dobu procesu kondenzace nebo odpařování. Pokud je propan v uzavřeném systému (nákladní nádrž), jsou přítomny kapalné i plynné fáze nákladu. Teplotu kapaliny lze určit z tlaku par a tlak par z teploty kapaliny. Tlak a teplota spolu souvisí, pokud jsou kapalina a pára v uzavřeném systému v rovnováze. Všimněte si, že teplotní křivky umístěné na levé straně diagramu klesají téměř vertikálně, protínají fázi odpařování v horizontálním směru a na pravé straně diagramu opět klesají téměř vertikálně.

Příklad 2: Předpokládejme, že ve fázi změny fáze je 1 kg propanu (část propanu je kapalná a část je pára). Tlak nasycených par je 7,5 bar a entalpie směsi (pára-kapalina) je 635 kJ/kg.

Je nutné určit, která část propanu je v kapalné fázi a která je v plynné fázi. Uveďme do diagramu nejprve známé veličiny: tlak par (7,5 baru) a entalpii (635 kJ/kg). Dále určíme průsečík tlaku a entalpie - leží na křivce, která je označena 0,2. A to zase znamená, že máme propan ve fázi varu a 2 (20 %) dílů propanu jsou v plynném stavu a 8 (80 %) jsou v kapalném stavu.

Je také možné určit přetlak kapaliny v nádrži, jejíž teplota je 60 °F nebo 15,5 °C (pro převod teploty použijeme termodynamickou tabulku propanu z přílohy).

Je třeba mít na paměti, že tento tlak je menší než tlak nasycených par (absolutní tlak) o hodnotu atmosférického tlaku, rovna 1,013 mbar. V budoucnu budeme pro zjednodušení výpočtů používat hodnotu atmosférického tlaku rovnou 1 bar. V našem případě je tlak nasycených par nebo absolutní tlak 7,5 bar, takže přetlak v nádrži bude 6,5 bar.

Rýže. 66. Příklad 3

Již dříve bylo zmíněno, že kapalina a páry v rovnovážném stavu jsou v uzavřeném systému o stejné teplotě. To je sice pravda, ale v praxi je vidět, že páry umístěné v horní části nádrže (v kopuli) mají teplotu mnohem vyšší než je teplota kapaliny. To je způsobeno zahříváním nádrže. Takový ohřev však neovlivňuje tlak v nádrži, který odpovídá teplotě kapaliny (přesněji teplotě na povrchu kapaliny). Páry přímo nad povrchem kapaliny mají stejnou teplotu jako samotná kapalina na povrchu, kde dochází k fázové změně látky.

Jak je patrné z Obr. 62-65, v Mollierově diagramu jsou křivky hustoty směřovány z levého dolního rohu "síťového" diagramu do pravého horního rohu. Hodnota hustoty na grafu může být uvedena v Ib/ft 3 . Pro převod na SI se použije konverzní faktor 16,02 (1,0 Ib / ft 3 \u003d 16,02 kg / m 3).

Příklad 3: V tomto příkladu použijeme křivky hustoty. Je nutné určit hustotu přehřátých par propanu při absolutním tlaku 0,95 baru a teplotě 49 °C (120 °F).
Určujeme také specifickou entalpii těchto par.

Řešení příkladu je vidět na obrázku 66.

V našich příkladech jsou použity termodynamické charakteristiky jednoho plynu, propanu.

V takových výpočtech pro jakýkoli plyn se změní pouze absolutní hodnoty termodynamických parametrů, ale princip zůstává stejný pro všechny plyny. V následujícím budeme pro zjednodušení, větší přesnost výpočtů a zkrácení času používat tabulky termodynamických vlastností plynů.

Téměř všechny informace obsažené v Mollierově diagramu jsou uvedeny v tabulkové formě.

Z
pomocí tabulek můžete najít hodnoty parametrů zatížení, ale je to obtížné. Rýže. 67. Například 4 si představte, jak proces probíhá. . chlazení, pokud nepoužijete alespoň schematické zobrazení schématu p- h.

Příklad 4: V nákladním tanku je propan o teplotě -20 "C. Je nutné co nejpřesněji určit tlak plynu v nádrži při dané teplotě. Dále je nutné určit hustotu a entalpii páry a kapaliny, stejně jako rozdíl" entalpie mezi kapalinou a párou. Páry nad povrchem kapaliny jsou v nasycení při stejné teplotě jako kapalina samotná. Atmosférický tlak je 980 mlbar. Je nutné sestavit zjednodušený Mollierův diagram a zobrazit na něm všechny parametry.

Pomocí tabulky (viz Příloha 1) určíme tlak nasycených par propanu. Absolutní tlak propanové páry při -20 °C jsou 2,44526 bar. Tlak v nádrži bude:

tlak v nádrži (měřidlo nebo manometr)

1,46526 bar

atmosférický tlak= 0,980 bar =

Absolutní _ tlak

2,44526 bar

Ve sloupci odpovídajícím hustotě kapaliny zjistíme, že hustota kapalného propanu při -20 °C bude 554,48 kg/m3. Dále najdeme v odpovídajícím sloupci hustotu nasycených par, která se rovná 5,60 kg / m 3. Entalpie kapaliny bude 476,2 kJ/kg a entalpie páry - 876,8 kJ/kg. V souladu s tím bude rozdíl entalpie (876,8 - 476,2) = 400,6 kJ / kg.

O něco později zvážíme použití Mollierova diagramu v praktických výpočtech pro určení provozu relikvakčních závodů.

Po přečtení tohoto článku doporučuji přečíst si článek o entalpie, latentní chladící výkon a stanovení množství kondenzátu vznikajícího v klimatizačních a odvlhčovacích systémech:

Dobrý den, vážení začínající kolegové!

V tomto článku se pokusím jednoduše (na prstech) vysvětlit hlavní body, abyste se později, počínaje přijatým základem, samostatně ponořili do této sítě vzduchových charakteristik.

Tak to vypadá v učebnicích. Začíná to být děsivé.

Odstraním vše, co je nadbytečné, co nebudu potřebovat pro své vysvětlení, a předložím i-d diagram v této podobě:

(pro zvětšení obrázku klikněte a poté klikněte znovu)

Stále není zcela jasné, o co jde. Pojďme si to rozdělit na 4 prvky:

Prvním prvkem je obsah vlhkosti (D nebo d). Ale než začnu mluvit obecně o vlhkosti vzduchu, rád bych se s vámi na něčem dohodl.

Dohodněme se „na břehu“ hned na jednom konceptu. Zbavme se jednoho v nás (alespoň ve mně) pevně zakořeněného stereotypu o tom, co je to pára. Už od dětství mě ukazovali na varnou konvici nebo čajovou konvici a píchali prstem do „dýmu“ vycházejícího z nádoby: „Podívej! To je pára." Ale jako mnoho lidí, kteří jsou přáteli s fyzikou, musíme pochopit, že „Vodní pára je plynné skupenství voda. nemá barvy, chuť a vůně. Jsou to jen molekuly H2O v plynném stavu, které nejsou vidět. A to, co vidíme, jak se valí z konvice, je směs vody v plynném stavu (pára) a „kapiček vody v hraničním stavu mezi kapalinou a plynem“, respektive vidíme to druhé (s výhradami můžeme také nazývat to, co vidíme – mlha). Výsledkem je, že v tuto chvíli je kolem každého z nás suchý vzduch (směs kyslíku, dusíku...) a pára (H2O).

Na i-d diagramu je obsah vlhkosti znázorněn svislými čarami a informace o gradaci jsou umístěny ve spodní části diagramu:

(pro zvětšení obrázku klikněte a poté klikněte znovu)

Nabízí se rozumná otázka: "Jaký je rozdíl mezi relativní vlhkostí a obsahem vlhkosti?" Na tuto otázku odpovím krok za krokem:

První krok:

Vzduch pojme určité množství páry. Vzduch má určitou „zatížitelnost párou“. Například ve vašem pokoji může kilogram vzduchu „vzít na palubu“ maximálně 15 gramů páry.

Druhá fáze:

Kapacita vzduchu je různá při různých teplotách. Čím vyšší je teplota vzduchu, tím více páry může obsahovat, čím nižší teplota, tím nižší kapacita.

Totéž platí pro chlazení. Pokud vzduch ochladíme na +11 stupňů, dostaneme „nosnost“ rovnou 8,2 gramu páry na kilogram vzduchu a relativní vlhkost 97,6 %.

Všimněte si, že ve vzduchu bylo stejné množství vlhkosti – 8 gramů a relativní vlhkost vyskočila z 29,6 % na 97,6 %. Stalo se tak v důsledku teplotních výkyvů.

Když v zimě slyšíte v rádiu počasí, kde je venku minus 20 stupňů a vlhkost 80 %, znamená to, že ve vzduchu je asi 0,3 gramu páry. Jakmile jste v bytě, tento vzduch se ohřeje na +20 a relativní vlhkost takového vzduchu je 2%, a to je velmi suchý vzduch (ve skutečnosti se v bytě v zimě vlhkost udržuje na 10-30% uvolňování vlhkosti z koupelen, z kuchyní a od lidí, ale také pod parametry komfortu).

Třetí fáze:

Co se stane, když snížíme teplotu na takovou úroveň, že „nosná kapacita“ vzduchu je nižší než množství páry ve vzduchu? Například do +5 stupňů, kde kapacita vzduchu je 5,5 gramů / kilogram. Ta část plynné H2O, která se nevejde do „těla“ (v našem případě je to 2,5 gramu), se začne měnit v kapalinu, tzn. ve vodě. V každodenním životě je tento proces zvláště dobře viditelný, když se okna zamlžují, protože teplota skel je nižší než průměrná teplota v místnosti, takže je málo místa pro vlhkost ve vzduchu a pára, měnící se v kapalinu, se usazuje na sklenicích.

Na i-d diagramu je relativní vlhkost zobrazena jako zakřivené čáry a informace o gradaci jsou umístěny na samotných čarách:

(pro zvětšení obrázku klikněte a poté klikněte znovu)

Čtvrtým prvkem ID diagramu je entalpie (I nebo i). Entalpie obsahuje energetickou složku stavu tepla a vlhkosti vzduchu. Při dalším studiu (mimo tento článek, například v mém článku o entalpii ) stojí za to mu věnovat zvláštní pozornost, pokud jde o odvlhčování a zvlhčování vzduchu. Na tento prvek se ale prozatím nezaměříme. Entalpie se měří v [kJ/kg]. Na i-d diagramu je entalpie znázorněna šikmými čarami a informace o gradaci je umístěna na samotném grafu (nebo vlevo a v horní části diagramu).