환기 과정의 주요 목적이 무엇인지 고려할 때, 환기 분야에서는 특정 공기 매개변수를 결정해야 하는 경우가 많습니다. 수많은 계산을 피하기 위해 일반적으로 Id 다이어그램이라는 특수 다이어그램을 사용하여 결정됩니다. 이를 통해 알려진 두 가지 매개변수를 사용하여 모든 공기 매개변수를 신속하게 결정할 수 있습니다. 다이어그램을 사용하면 공식을 사용한 계산을 피하고 환기 과정을 시각적으로 표시할 수 있습니다. ID 차트의 예가 다음 페이지에 나와 있습니다. 서쪽의 Id 차트와 유사한 것은 다음과 같습니다. 몰리에르 다이어그램또는 심리 측정 차트.
다이어그램의 디자인은 원칙적으로 다소 다를 수 있습니다. 전형적인 일반적인 계획 ID 차트는 아래 그림 3.1에 나와 있습니다. 다이어그램은 경사 좌표계 Id의 작업 영역으로, 여러 개의 좌표 그리드가 플롯되고 다이어그램의 둘레를 따라 보조 눈금이 표시됩니다. 수분 함량 눈금은 일반적으로 다이어그램의 하단 가장자리를 따라 위치하며 일정한 수분 함량 선은 수직 직선을 나타냅니다. 상수 선은 평행한 직선을 나타내며 일반적으로 수직 수분 함량 선에 대해 135° 각도로 이어집니다(원칙적으로 엔탈피 선과 수분 함량 선 사이의 각도는 다를 수 있음). 다이어그램의 작업 영역을 늘리기 위해 경사 좌표계가 선택되었습니다. 이러한 좌표계에서 일정한 온도의 선은 수평에 대해 약간 기울어지고 약간 퍼지는 직선입니다.
다이어그램의 작업 영역은 동일한 상대 습도 0%와 100%의 곡선으로 제한되며, 그 사이에 동일한 상대 습도의 다른 값의 선이 10% 간격으로 표시됩니다.
온도 눈금은 일반적으로 다이어그램 작업 영역의 왼쪽 가장자리를 따라 위치합니다. 공기 엔탈피 값은 일반적으로 Ф = 100 곡선 아래에 표시됩니다. 부분 압력 값은 때로는 작업 필드의 위쪽 가장자리를 따라, 때로는 수분 함량 눈금 아래의 아래쪽 가장자리를 따라, 때로는 오른쪽 가장자리. 안에 후자의 경우보조 부분 압력 곡선이 다이어그램에 추가로 표시됩니다.
Id 다이어그램에서 습한 공기 매개변수 결정.
다이어그램의 점은 공기의 특정 상태를 반영하고 선은 상태가 변경되는 과정을 나타냅니다. A 지점으로 표시되는 특정 상태의 공기 매개변수 결정이 그림 3.1에 나와 있습니다.I-d 다이어그램 습한 공기- 환기, 냉방, 건조 및 습한 공기 상태 변화와 관련된 기타 프로세스 계산에 널리 사용되는 다이어그램. 이 책은 1918년 소련의 난방 기술자 레오니드 콘스탄티노비치 람진(Leonid Konstantinovich Ramzin)에 의해 처음 편집되었습니다.
다양한 I-d 다이어그램
습한 공기의 I-d 다이어그램(Ramzin 다이어그램):
 증가하다 |
 증가하다 |
 증가하다 |
 증가하다 |
다이어그램 설명
습한 공기의 I-d 다이어그램은 공기의 열 및 습기 상태를 결정하는 모든 매개변수(엔탈피, 수분 함량, 온도, 상대 습도, 수증기 부분압)를 그래픽으로 연결합니다. 도표는 경사좌표계로 구성되어 있어 불포화 습윤공기의 영역을 확장할 수 있고 도표 작성에 편리합니다. 다이어그램의 세로축은 공기의 건조 부분에 대한 엔탈피 I, kJ/kg 값을 표시하고, I축에 대해 135° 각도로 향하는 가로축은 수분 값을 표시합니다. 공기 중 건조한 부분의 함량 d, g/kg.
다이어그램 필드는 엔탈피 I = const 및 수분 함량 d = const의 상수 값 선으로 나뉩니다. 또한 서로 평행하지 않은 일정한 온도 값 t = const의 선을 보여줍니다. 습한 공기의 온도가 높을수록 등온선이 위쪽으로 더 많이 벗어납니다. I, d, t의 상수 값 선 외에도 상대 습도 ψ = const의 상수 값 선이 다이어그램 필드에 표시됩니다. I-d 다이어그램의 하단에는 독립된 세로 좌표를 갖는 곡선이 있습니다. 이는 수분 함량 d, g/kg을 수증기압 pp, kPa와 연결합니다. 이 그래프의 세로축은 수증기 분압 pp의 눈금입니다.
초보자를 위한 I-d 다이어그램 (인형을 위한 습한 공기 상태의 ID 다이어그램) 2013년 3월 15일
원본 출처: 므키노그나투스 초보자를 위한 I-d 다이어그램(인형을 위한 습한 공기 상태의 ID 다이어그램)
좋은 하루 되세요, 친애하는 초보 동료 여러분!
그것의 맨 처음에는 전문적인 길나는이 다이어그램을 발견했습니다. 언뜻 보면 무섭게 보일 수도 있지만 작동 원리를 이해하면 사랑에 빠질 수 있습니다. D. 일상생활에서는 이를 i-d 다이어그램이라고 합니다.
이 기사에서는 주요 요점을 간단히 (손가락으로) 설명하여 얻은 기초부터 시작하여 이 공기 특성 웹을 독립적으로 탐구할 수 있도록 노력할 것입니다.
교과서에 나오는 내용은 대략 이렇습니다. 점점 오싹해지고 있어요.
설명에 필요하지 않은 불필요한 것들을 모두 제거하고 i-d 다이어그램을 다음 형식으로 제시하겠습니다.
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그것이 무엇인지는 아직 완전히 명확하지 않습니다. 이를 4가지 요소로 나누어 보겠습니다.
첫 번째 요소는 수분 함량(D 또는 d)입니다. 하지만 일반적인 공기 습도에 대해 이야기하기 전에 여러분의 의견에 동의하고 싶습니다.
한 가지 개념에 대해 즉시 "해안"에 동의합시다. 증기가 무엇인지에 대해 우리(적어도 나에게는)에 확고히 자리잡은 고정관념 하나를 없애자. 어린 시절부터 그들은 나에게 끓는 냄비 나 주전자를 가리키며 그릇에서 쏟아지는 "연기"를 손가락으로 가리키며 말했습니다. "보세요!" 이것은 증기입니다.” 그러나 물리학을 아는 많은 사람들처럼 우리도 “수증기는 기체 상태이다”라는 점을 이해해야 합니다. 물. 가지고 있지 않다 그림 물감, 맛과 냄새.” 이것은 눈에 보이지 않는 기체 상태의 H2O 분자입니다. 그리고 우리가 주전자에서 나오는 것은 기체 상태의 물(증기)과 “액체와 기체의 경계 상태에 있는 물방울”의 혼합물, 아니 오히려 후자를 보는 것입니다. 결과적으로 우리는 그것을 얻습니다. 이 순간, 우리 주변에는 건조한 공기(산소, 질소...의 혼합물)와 증기(H2O)가 있습니다.
따라서 수분 함량은 이 증기가 공기 중에 얼마나 많이 존재하는지 알려줍니다. 대부분의 i-d 다이어그램에서 이 값은 [g/kg] 단위로 측정됩니다. 공기 1kg(아파트 공기 1입방미터의 무게는 약 1.2kg)에는 몇 그램의 증기(기체 상태의 H2O)가 포함되어 있습니까? 귀하의 아파트에서 편안한 조건을 위해서는 1kg의 공기에 7-8g의 증기가 포함되어야 합니다.
i-d 다이어그램에서 수분 함량은 수직선으로 표시되며 그라데이션 정보는 다이어그램 하단에 있습니다.
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이해해야 할 두 번째 중요한 요소는 공기 온도(T 또는 t)입니다. 여기서는 설명할 필요가 없을 것 같습니다. 대부분의 ID 차트에서 이 값은 섭씨[°C] 단위로 측정됩니다. i-d 다이어그램에서 온도는 기울어진 선으로 표시되며 그라데이션에 대한 정보는 다이어그램의 왼쪽에 있습니다.
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ID 다이어그램의 세 번째 요소는 상대습도(ψ)입니다. 상대습도는 우리가 일기예보를 들을 때 TV나 라디오에서 듣는 습도와 정확히 같습니다. 백분율[%]로 측정됩니다.
합리적인 질문이 생깁니다: "상대 습도와 수분 함량의 차이는 무엇입니까?" ~에 이 질문나는 단계별로 대답할 것이다:
첫 단계:
공기는 일정량의 증기를 보유할 수 있습니다. 공기에는 특정한 "증기 운반 능력"이 있습니다. 예를 들어, 귀하의 방에서는 1kg의 공기가 15g 이하의 증기를 "탑재"할 수 있습니다.
귀하의 방이 편안하고, 방 안의 공기 1kg당 8g의 증기가 포함되어 있고, 공기 1kg당 15g의 증기가 포함되어 있다고 가정해 보겠습니다. 결과적으로 우리는 공기 중에 가능한 최대 증기의 53.3%가 있다는 것을 알게 됩니다. 상대 습도 - 53.3%.
두 번째 단계:
공기량은 다음에 따라 다릅니다. 다른 온도. 공기 온도가 높을수록 더 많은 증기를 포함할 수 있으며, 온도가 낮을수록 용량은 줄어듭니다.
일반 히터를 사용하여 방의 공기를 +20도에서 +30도까지 가열했지만 공기 1kg당 증기의 양은 8g으로 동일하게 유지되었다고 가정해 보겠습니다. +30도에서 공기는 최대 27g의 증기를 "탑재"할 수 있습니다. 결과적으로 가열된 공기에는 가능한 최대 증기의 29.6%가 있습니다. 상대 습도 - 29.6%.
냉각 역시 마찬가지다. 공기를 +11도까지 냉각하면 공기 1kg당 증기 8.2g의 "운반 용량"과 97.6%의 상대 습도를 얻습니다.
공기 중에 동일한 양의 수분(8g)이 있었고 상대 습도는 29.6%에서 97.6%로 증가했습니다. 이는 온도 변화로 인해 발생했습니다.
라디오에서 겨울 날씨를 들을 때 바깥 기온은 영하 20도, 습도는 80%라고 하는데, 이는 공기 중에 약 0.3g의 증기가 있다는 뜻입니다. 이 공기가 아파트에 들어가면 최대 +20까지 가열되고 해당 공기의 상대 습도는 2%가 되며 이는 매우 건조한 공기입니다(사실 겨울 아파트의 습도는 20-30%로 유지됩니다) 욕실과 사람에게서 방출되는 습기로 인해 발생하지만 이 역시 편안함 매개변수보다 낮습니다).
세 번째 단계:
공기의 "운반 능력"이 공기 중 증기의 양보다 낮은 수준으로 온도를 낮추면 어떻게 될까요? 예를 들어, 공기 용량이 5.5g/kg인 경우 최대 +5도입니다. "몸"에 맞지 않는 기체 H2O 부분 (우리의 경우 2.5g)이 액체로 변하기 시작합니다. 물 속. 일상 생활에서 이 과정은 유리 온도가 유리 온도보다 낮기 때문에 창문에 김이 서릴 때 특히 뚜렷하게 나타납니다. 평온실내에 너무 많아서 공기 중에 수분이 들어갈 공간이 거의 없고 증기가 액체로 변하여 유리에 침전됩니다.
i-d 다이어그램에서 상대 습도는 곡선으로 표시되고 그라데이션 정보는 선 자체에 위치합니다.(사진을 확대하려면 클릭한 후 다시 클릭하세요)
네 번째 요소ID 다이어그램 - 엔탈피(나 또는나). 엔탈피는 공기의 열 및 습도 상태의 에너지 구성 요소를 포함합니다. (이 기사의 범위를 넘어서는) 추가 연구를 통해 공기 제습 및 가습과 관련하여 특별한 주의를 기울일 가치가 있습니다. 그러나 지금은 이 요소에 특별한 관심을 집중하지 않을 것입니다. 엔탈피는 [kJ/kg] 단위로 측정됩니다. i-d 다이어그램에서 엔탈피는 기울어진 선으로 표시되며 그라데이션 정보는 그래프 자체(또는 다이어그램의 왼쪽과 상단)에 있습니다.
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그렇다면 모든 것이 간단합니다! 차트는 사용하기 쉽습니다! 예를 들어 당신의 편안한 방, 온도는 +20°C이고 상대습도는 50%입니다. 우리는 이 두 선(온도와 습도)의 교차점을 찾아 공기 중에 몇 그램의 증기가 있는지 확인합니다.
우리는 공기를 +30°C까지 가열합니다. 라인이 올라가기 때문입니다. 공기 중에는 여전히 동일한 양의 수분이 있지만 온도만 상승합니다. 이를 끝내고 상대 습도가 어떻게 나타나는지 확인합니다. 27.5%로 밝혀졌습니다.
우리는 공기를 5도까지 냉각합니다. 다시 수직선을 아래로 그리고 +9.5 ° C 영역에서는 상대 습도 100% 선을 만나게 됩니다. 이 지점을 "이슬점"이라고 하며 이 지점에서(이론적으로는 실제로 증착이 조금 더 일찍 시작되므로) 응축이 형성되기 시작합니다. 이전과 마찬가지로 수직 직선을 따라 아래로 이동할 수 없습니다. 이 시점에서 +9.5°C 온도에서 공기의 "운반 용량"이 최대입니다. 하지만 공기를 +5°C까지 식혀야 하므로 +5°C의 기울어진 직선에 도달할 때까지 상대습도선(아래 그림 참조)을 따라 계속 이동합니다. 결과적으로 우리의 최종 지점은 +5°C 온도 선과 100% 상대 습도 선의 교차점이었습니다. 우리 공기에 얼마나 많은 증기가 남아 있는지 봅시다. 공기 1kg에 5.4g입니다. 그리고 나머지 2.6g이 방출됐다. 공기가 건조해졌습니다.(사진을 확대하려면 클릭한 후 다시 클릭하세요)
다양한 장치(제습, 냉각, 가습, 가열...)를 사용하여 공기로 수행할 수 있는 다른 프로세스는 교과서에서 찾을 수 있습니다.
이슬점 외에도 또 다른 중요한 점은 "습구 온도"입니다. 이 온도는 냉각탑 계산에 적극적으로 사용됩니다. 대략적으로 말하자면, 이 지점은 물체를 젖은 헝겊으로 싸서 예를 들어 팬을 사용하여 집중적으로 "불기" 시작하면 물체의 온도가 떨어질 수 있는 지점입니다. 인간의 체온 조절 시스템은 이 원리에 따라 작동합니다.
이 지점을 찾는 방법은 무엇입니까? 이러한 목적을 위해서는 엔탈피 선이 필요합니다. 다시 편안한 방으로 돌아가 온도선 +20°C와 상대습도 50%의 교차점을 찾아보겠습니다. 이 지점에서 엔탈피 선과 평행한 선을 100% 습도 선까지 그려야 합니다(아래 그림 참조). 엔탈피선과 상대습도선의 교차점이 습온계의 지점이 됩니다. 우리의 경우, 이 시점에서 우리 방에 무엇이 있는지 알아낼 수 있으므로 물체를 +14°C의 온도로 냉각할 수 있습니다.(사진을 확대하려면 클릭한 후 다시 클릭하세요)
프로세스 광선(각 계수, 열-수분 비율, ε)은 특정 소스에 의한 열과 습기의 동시 방출로 인한 공기의 변화를 결정하기 위해 구성됩니다. 일반적으로 이 출처는 사람입니다. 당연하지만 프로세스를 이해하는 것 i-d 다이어그램발생할 수 있는 산술 오류를 감지하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 다이어그램에 빔을 플롯하고 정상적인 조건과 사람이 있는 경우 수분 함량이나 온도가 감소하는 경우 계산을 고려하고 확인할 가치가 있습니다.
이 기사에서는 다이어그램을 연구하는 초기 단계에서 다이어그램을 더 잘 이해할 수 있도록 많은 부분을 단순화했습니다. 더 정확하고, 더 자세하고, 더 과학적인 정보는 교육 문헌에서 찾아야 합니다.
피. 에스. 일부 출처에서는습한 공기의 매개변수를 결정하고 다양한 재료의 건조와 관련된 여러 가지 실제 문제를 그래픽으로 해결하는 것이 매우 편리합니다. i-d를 사용하여 1918년 소련 과학자 L.K. 람진(L.K. Ramzin)이 처음 제안한 다이어그램.
98kPa 기압용으로 제작되었습니다. 실제로 이 다이어그램은 건조기를 계산하는 모든 경우에 사용될 수 있습니다. 왜냐하면 정상적인 변동이 있기 때문입니다. 기압가치 나그리고 디조금 바꾸세요.
다이어그램 i-d 좌표습한 공기에 대한 엔탈피 방정식을 그래픽으로 해석한 것입니다. 이는 습한 공기의 주요 매개변수 간의 관계를 반영합니다. 다이어그램의 각 지점은 매우 구체적인 매개변수를 사용하여 특정 상태를 강조합니다. 습한 공기의 특성 중 하나를 찾으려면 상태에 대한 두 가지 매개변수만 아는 것으로 충분합니다.
습한 공기의 I-d 다이어그램은 경사 좌표계로 구성됩니다. 영점(i = 0, d = 0)을 기준으로 위아래로 세로축에 엔탈피 값을 플롯하고 가로축에 평행하게, 즉 135도 각도로 i = const 선을 그립니다. 수직으로 0. 이 경우 불포화 영역의 0oC 등온선은 거의 수평으로 위치합니다. 수분함량을 측정하는 척도 d는 편의상 좌표원점을 지나는 수평직선으로 환산한다.
수증기 분압 곡선도 i-d 다이어그램에 표시됩니다. 이를 위해 다음 방정식을 사용하십시오.
R p = B*d/(0.622 + d),
d의 변수 값에 대해 해결하면 예를 들어 d=0 P p =0, d=d 1 P p =P p1, d=d 2 P p =P p2 등의 경우 등이 됩니다. 부분 압력에 대한 특정 척도를 지정하면 표시된 지점에서 좌표축의 직사각형 시스템으로 다이어그램 하단에 곡선 Р p =f(d)가 구성됩니다. 그 후, 일정한 상대 습도(ψ = const)의 곡선이 i-d 다이어그램에 그려집니다. 아래쪽 곡선 Φ = 100%는 수증기로 포화된 공기의 상태를 나타냅니다( 포화 커브).
또한 습한 공기의 i-d 다이어그램에는 0oC 온도의 물에 의해 도입되는 추가 열량을 고려하여 수분 증발 과정을 특성화하는 등온선(t = const)의 직선이 그려집니다.
수분 증발 과정에서 공기의 엔탈피는 일정하게 유지됩니다. 왜냐하면 물질을 건조하기 위해 공기에서 가져온 열이 증발된 수분과 함께 다시 돌아오기 때문입니다. 즉, 다음 방정식에서 알 수 있습니다.
나는 = 나는 안으로 + d*i p
첫 번째 기간의 감소는 두 번째 기간의 증가로 보상됩니다. i-d 다이어그램에서 이 프로세스는 선(i = const)을 따라 실행되며 프로세스라고 합니다. 단열 증발. 공기 냉각의 한계는 습윤 온도계의 단열 온도이며, 이는 포화 곡선(Φ = 100%)과 선(i = const)이 교차하는 지점의 온도로 다이어그램에서 찾을 수 있습니다.
즉, A 지점에서(좌표 i = 72 kJ/kg, d = 12.5 g/kg 건조 공기, t = 40 °C, V = 0.905 m 3 /kg 건조 공기. ψ = 27%), 특정 상태의 습한 공기를 방출하고 수직 빔 d = const를 끌어내리면 수분 함량을 변경하지 않고 공기를 냉각시키는 과정을 나타냅니다. 상대습도 ψ의 값은 점차 증가합니다. 이 광선이 곡선 Φ = 100%(좌표가 i = 49 kJ/kg, d = 12.5 g/kg 건조 공기, t = 17.5 °C, V = 0 .84 m인 지점 "B")와 교차할 때까지 계속됩니다. 3 /kg 건조 공기 j = 100%), 가장 낮은 온도 t p를 얻습니다(이를 이슬점 온도), 주어진 수분 함량 d를 가진 공기는 여전히 비응축 형태로 증기를 보유할 수 있습니다. 온도가 더 낮아지면 정지 상태(안개) 또는 울타리 표면(자동차 벽, 제품) 또는 서리와 눈(냉장고 증발기 파이프)에 이슬 형태로 수분이 침전됩니다. 기계).
열을 공급하거나 제거하지 않고 상태 A에서 공기를 가습할 수 있는 경우(예: 개방된 수면에서) AC 라인으로 특징지어지는 과정은 엔탈피 변화(i = const) 없이 발생합니다. 이 선과 포화 곡선의 교차점의 온도 t m(좌표가 i = 72 kJ/kg, d = 19 g/kg 건조 공기, t = 24 °C, V = 0.87 m 3 /kg 건조 중량인 점 "C") . Φ = 100%)는 습구 온도.
i-d를 사용하면 습한 공기 흐름을 혼합할 때 발생하는 과정을 분석하는 것이 편리합니다.
또한 습한 공기의 i-d 다이어그램은 공기의 온도와 습도에 영향을 미치는 일련의 수단과 방법으로 이해되는 에어컨 매개변수를 계산하는 데 널리 사용됩니다.