Калькулятор влажности воздуха: Определение влажности воздуха психрометрическим методом

Определение влажности воздуха психрометрическим методом

В воздухе, как известно, находится водяной пар, который может составлять от 0% до 4% от объема воздуха.

Есть так называемая граница насыщения, то есть максимальное количество водяного пара, который может содержаться в воздухе при данной температуре. Чем выше температура, тем выше поглощающая способность воздуха.

Важной характеристикой водяного пара, содержащегося в воздухе является его давление (упругость).
Давление (упругость) насыщения — это максимально возможное давление водяного пара при заданной температуре.

Существует таблица, описывающая зависимость давления насыщения от температуры
Насыщающая упругость водяного пара над поверхностью воды при различных температурах, гПа.

Основным методом измерения влажности воздуха при положительной температуре является психрометрический. Определение влажности осуществляется по показаниям двух термометров с точностью 0.1 градус Цельсия. Один термометр (сухой) измеряет температуру воздуха, а второй термометр (смоченный) обертывают смоченной тканью, таким образом он показывает свою собственную температуру, зависящую от интенсивности испарения воды с поверхности. Чем меньше водяного пара в воздухе, тем сильнее испарение с поверхности смоченного термометра, и тем ниже его показания.

Собственно, такая система из двух термометров и называется психрометр.

Из разницы показаний температур определяется текущее давление водяного пара в воздухе по формуле
,
где — давление насыщения при температуре смоченного термометра,
— постоянная психрометра, принимаемая равной 0.0007947,
— атмосферное давление, принимается равным 1000 гПа
— показания сухого термометра
— показания смоченного термометра

И наконец, относительная влажность воздуха — это соотношение текущего давления к давлению насыщения при данной температуре воздуха

PLANETCALC, Определение влажности воздуха психрометрическим методом
Определение влажности воздуха психрометрическим методом

Показания сухого термометра (градусы Цельсия)

Показания смоченного термометра (градусы Цельсия)

Точность вычисления

Знаков после запятой: 4

Максимальное давление водяного пара в воздухе (при температуре сухого термометра)

 

Максимальное давление водяного пара над поверхностью воды (при температуре смоченного термометра)

 

Давление водяного пара, содержащегося в воздухе

 

Относительная влажность воздуха (%)

 

save Сохранить extension Виджет

Остается только добавить, что в пустынях относительная влажность воздуха 50% и ниже, а в тропиках — 85% и выше.

Абсолютная влажность воздуха и относительная влажность воздуха

Этот калькулятор переводит относительную влажность воздуха в абсолютную влажность воздуха при заданной температуре и атмосферном давлении. Калькулятор под ним выполняет обратную операцию — переводит абсолютную влажность воздуха в относительную. Немного теории и формулы находятся под калькулятором.

PLANETCALC, Абсолютная влажность воздуха
Абсолютная влажность воздуха

Относительная влажность воздуха, процентов

Температура воздуха, градусов Цельсия

Единицы измерения давлениямм рт.ст. гектопаскаль Точность вычисления

Знаков после запятой: 3

Абсолютная влажность воздуха, кг/м3

 

save Сохранить extension Виджет

PLANETCALC, Относительная влажность воздуха
Относительная влажность воздуха

Температура воздуха, градусов Цельсия

Единицы измерения давлениямм рт.ст. гектопаскаль

Относительная влажность воздуха, %

 

save Сохранить extension

Виджет

Начнем с нескольких определений
Относительная влажность воздуха — отношение парциального давления водяного пара к его предельному значению (давлению насыщенного водяного пара) над плоской поверхностью чистой воды, при постоянном давлении и температуре, выраженное в процентах. Относительная влажность показывает соотношение между количеством водяного пара в воздухе и количеством водяного пара в воздухе в состоянии насыщение, то есть максимальным количеством водяного пара, который может содержаться в воздухе при данной температуре и давлении.

Абсолютная влажность воздуха — масса водяного пара в единице объема влажного воздуха. Абсолютная влажность показывает количественное содержание воды в воздухе.

Благодаря Всемирной метеорологической организации, мы можем найти значение давления насыщенного водяного пара при заданной температуре и давлении (подробнее смотри Давление насыщенного водяного пара).

Зная давление насыщения и относительную влажность, мы можем найти соответствующее давление водяного пара.

Перейти к абсолютной влажности поможет известное уравнение Менделеева-Клапейрона.

В нашем случае это будет

где R — универсальная газовая постоянная, равная 8313.6, а Rv — газовая постоянная для водяного пара, равная 461.5

Откуда можно выразить соотношение массы к объему:

Вот так — для температуры 25 градусов Цельсия и относительной влажности воздуха 60% мы получаем, что в кубометре воздуха содержится примерно 14 грамм воды, что, в общем-то, соответствует тем таблицам перевода относительной влажности в абсолютную, что я находил.

Калькулятор расчета относительной влажности воздуха в помещении

Оптимальная влажность воздуха в жилых помещениях дома или квартиры – одна из важнейших составляющих комфортного микроклимата. И за эти показателем необходимо следить в не меньшей степени, чем за температурой. Слишком сухая атмосфера становится причиной раздражения слизистых оболочек глаз и органов дыхания, головных болей, быстрой утомляемости, раздражительности, постоянного чувства жажды. Значительно увеличивается пылеобразование в комнате. Но и избыточная влажность «не подарок»: атмосфера «влажных тропиков» вызывает быструю утомляемость, становится благоприятной средой для развития болезнетворных бактерий, плесени и грибка. Окна – постоянно запотевшие, белье в шкафах – влажное, пищевые продукты быстро приходят в негодность. Особо опасны любые аномалии влажности для детей и людей почтенного возраста, для предрасположенных к аллергии или страдающих хроническими заболеваниями органов дыхания.

Калькулятор расчета относительной влажности воздуха в помещении
Калькулятор расчета относительной влажности воздуха в помещении

Оптимальным уровнем относительной влажности считается 40÷60%. Если она падает ниже 30% или перескакивает границу в 65-70% — требуется принятие срочных мер для ее нормализации. А как точно определить текущее значение? Для этого в доме рекомендуется иметь специальный приор – гигрометр. Но вполне можно обойтись и без него, сняв необходимые показания с помощью обычного термометра, а затем применив калькулятор расчета относительной влажности воздуха в помещении. Результат получится гарантированно точным.

Необходимые пояснения читатель найдет ниже, в отдельном подразделе под калькулятором.

Калькулятор расчета относительной влажности воздуха в помещении

Перейти к расчётам

Пояснения по проведению расчетов

В продаже представлено немало приборов для измерения влажности – они могут очень серьезно различаться и принципом действия, и конструкцией, и способом представления показаний. Но один из наиболее простых по устройству, и одновременно – наиболее точных гигрометров является психрометр.

Это – два одинаковых термометра, размещённых рядом на одной поставке. Разница в том, что колба у одного – сухая, а у второго – постоянно поддерживается во влажном состоянии за счет матерчатого чехольчика-фитиля, опущенного в емкость с водой.

Испарение влаги, естественно, вызывает охлаждение колбы, и показания «мокрого» термометра всегда ниже, чем «сухого». Интенсивность испарения напрямую зависит от плотности водяных паров, уже имеющихся в воздухе, то есть от абсолютной влажности. По температуре воздуха в комнате (а это, по сути – значение на «сухом» термометре), и по разнице показаний («сухой» минус «мокрый») входят в специальную психрометрическую таблицу — и получают значение относительной влажности.

Не беда, если дома нет психрометра или иного гигрометра заводского изготовления. Вполне будет достаточно хорошего точного спиртового или ртутного термометра.

  • Для начала его размещают на столе в затененном месте комнаты, не ближе 1 метра от стен, окон, приборов отопления. Важно исключить сквозняк. Через 10 минут — снимают и записывают его показания.
  • Следующим шагом колбу термометра обёртывают тряпочкой (салфеткой), намоченной в воде комнатной температуры, и оставляют на том же месте, что и в первой половине опыта. Через 15 минут – снимают показания.

После этого можно воспользоваться психрометрической таблицей (недостатка в них в интернете нет), либо применить предлагаемый калькулятор. С калькулятором будет точнее, так как предоставляется возможность принять во внимание еще и атмосферное давление, а оно тоже оказывает влияние на получаемый результат.

Давление можно узнать по комнатному барометру или даже просто уточнить для своего населенного пункта на удобном для пользователя гидрометеорологическом сайте, который постоянно обновляет текущие показания.

Для примера - показатели давления на сайте «Gismeteo» Для примера — показатели давления на сайте «Gismeteo»

Значения температуры для «сухого» и «влажного» термометров и показатель атмосферного давления (в миллиметрах ртутного столба) указываются в соответствующих полях калькулятора. И останется только нажать кнопку «РАССЧИТАТЬ», чтобы сразу получить готовый результат – относительную влажность в процентах.

В психрометрической формуле имеется еще и специальный коэффициент, который учитывает аспирацию — скорость перемещения воздушного потока. Для калькулятора взято и заложено в алгоритм расчета значение этого коэффициента, соответствующее скорости движения воздуха, которая является обычной при нормальной работе естественной вентиляции при отсутствии сквозняка. То есть именно для создаваемых при проведении замеров условий.

Калькулятор в равной степени подходит и для обычного психрометра. А точность получаемого результата – ничуть не ниже, чем при использовании любых других гигрометров заводского производства.

Для примера - показатели давления на сайте «Gismeteo»

Какие приборы позволяют контролировать влажность в помещениях?

Разнообразие гигрометров велико: от простейших приборов, изобретённых несколько столетий назад и успешно применяемых по сей день, и до современных электронных метеостанций, представляющих хозяевам целый массив информации о микроклимате в квартире и погоде на улице. Подробнее об этом — в публикации нашего портала, целиком посвященной

приборам для измерения влажности воздуха в помещении.

Расчет параметров бытового увлажнителя воздуха

Благодаря калькулятору Абсолютная влажность воздуха и относительная влажность воздуха я могу рассчитать абсолютную влажность воздуха по относительной влажности воздуха. Настала пора применить эти знания к чему-нибудь практическому, например, к расчету параметров бытового увлажнителя воздуха.

В комментариях к калькулятору Абсолютная влажность воздуха и относительная влажность воздуха пользователь пишет нам:

Хотел расчитать, за сколько времени бытовой увлажнитель увлажнит возду в квартире
Объём = 100м³
Температура (предположим) = 24°С
Давление = 782 мм рт.с.

Подсчитаем для:
Относительная влажность = 100%
По расчетам калькулятора:
Абсолютная влажность = 0.0218 кг/м3
Получаем, для заданного объёма
Необходимо испарить = 2.18 кг воды

По факту:
Увлажнитель испаряет ежедневно около 4л воды %)
Есть идеи как так получается?

Это требует некоторых рассуждений.
Задача увлажнителя — увлажнять, то есть добавлять в воздух водяной пар. Как понять, насколько хорошо он справляется со своей работой? Обычно продавцы везде в характеристиках увлажнителя указывают только объем воздуха, пропускаемый увлажнителем за один час. Например, 180 куб.м./ч.

Так вот, это все ерунда и ни о чем не говорит. Настоящей характеристикой увлажнителя является скорость увлажнения, то есть масса воды, которую увлажнитель способен добавить в воздух за один час. Ее, очень редко, но можно найти. Например, для моего увлажнителя нескажукакоймарки на одном сайте я нашел что скорость увлажнения 300 г/час. В конце концов, ее можно измерить самому, правда для этого придется приобрести прибор, но тем не менее.

Почему за один час? Потому что любое помещение, оно не в вакууме существует, и в нем существует приток и отток воздуха. Иначе все бы давно уже задохнулись в своих квартирах от избытка углекислого газа. Характеризуется обновление воздуха скоростью воздухообмена (air changes per hour, ACH) измеряющейся в единицах в час. То есть сколько раз воздух полностью обновится в течении часа. Сразу скажу, что для квартир этот показатель довольно низкий, от 0.1 до 0.5, потому что принудительной вентиляции в квартирах, как правило, нет. В калькуляторе по умолчанию стоит 0.5, то есть воздух полностью обновляется в квартире за 2 часа, и это еще очень хороший показатель.

Теперь про увлажнение. Надо понять, что поскольку воздух постоянно обновляется, увлажнитель фактически должен постоянно покрывать дефицит воды во вновь поступающем воздухе.
Как его рассчитать?

  1. При известной скорости воздухообмена и объеме помещения можно найти объем воздуха, который заменяется за один час.
  2. Зная начальную относительную влажность воздуха можно найти начальную абсолютную влажность воздуха, то есть количество воды в кубометре воздуха, которое там содержится изначально.
  3. Зная целевую относительную влажность воздуха можно найти целевую абсолютную влажность воздуха, то есть количество воды в кубометре воздуха, которого мы хотим достичь.
  4. Дефицит воды в час, таким образом, составляет разницу между целевой и начальной абсолютными влажностями воздуха, умноженную на количество кубометров обновленного воздуха.

Калькулятор ниже осуществляет все эти расчеты. Соответственно, получив дефицит воды, который должен восполняться в заданном объеме помещения за час, и зная максимальную скорость увлажнителя воздуха, можно понять, хватит ли его мощности для поддержания нужной вам влажности, или нет.

PLANETCALC, Расчет нагрузки увлажнителя воздуха
Расчет нагрузки увлажнителя воздуха

Начальная относительная влажность, процентов

Конечная относительная влажность, процентов

Температура в помещении, градусов Цельсия

Точность вычисления

Знаков после запятой: 3

Объем воздуха в час, кубометры

 

Начальная влажность кг/м3

 

Конечная влажность кг/м3

 

Восполняемый дефицит воды в воздухе, кг/час

 

save Сохранить extension Виджет

Индекс температуры и влажности (Humindex)

Калькуляторы в этой статье рассчитывают Humindex — индекс температуры и влажности, используемый канадскими метеорологами, чтобы оценить субъективное ощущение человека в жаркую погоду.

Его значение можно рассматривать как эквивалентную температуру (температуру, ощущаемую человеческим телом), в зависимости от реальной температуры воздуха и относительной влажности воздуха. Как известно, при большой относительной влажности жара переносится гораздо хуже. Формула humindex основана на работе J.M. Masterton и F.A. Richardson (1979). Формула используется в канадских метеосводках, но похожие формулы используются и в других странах.

Формула:

Температура точки росы вводится в Кельвинах. Магическое число 5417.7530 — округленная константа, основанная на молекулярном весе воды, удельной теплоте испарения, и универсальной газовой постоянной.
Ниже калькулятор, который использует данную формулу, чтобы рассчитать humindex по температуре воздуха и точке росы.

PLANETCALC, Humindex (по температуре и точке росы)
Humindex (по температуре и точке росы)

Рекомендации

 

save Сохранить extension Виджет

Также используется упрощенная формула, связывающая humindex с температурой и непосредственно с относительной влажностью.

Ниже калькулятор, который использует данную формулу, чтобы рассчитать humindex по температуре воздуха и относительной влажности воздуха.

PLANETCALC, Humindex (по температуре и влажности)
Humindex (по температуре и влажности)

Рекомендации

 

Онлайн калькулятор: Тепловой индекс (Heat Index)

После создания калькулятора вычисляющего Индекс температуры и влажности (Humindex) — тепловой индекс, используемый канадскими метеорологами, решил что для полноты надо написать калькулятор, вычисляющий Heat Index — тепловой индекс (или кажущуюся температуру), используемый американскими метеорологами.

Ниже калькуляторы, рассчитывающие Heat Index для градусов Фаренгейта, и, для тех кто привык к Цельсию, для градусов Цельсия. Формулы для расчета описаны под калькуляторами.

Цельсий
PLANETCALC, Heat Index (по температуре в C и относительной влажности)
Heat Index (по температуре в C и относительной влажности)
Точность вычисления

Знаков после запятой: 1

save Сохранить extension Виджет

Фаренгейт
PLANETCALC, Heat Index (по температуре в F и относительной влажности)
Heat Index (по температуре в F и относительной влажности)
Точность вычисления

Знаков после запятой: 1

save Сохранить extension Виджет

Формулы

Формулы для вычисления были получены в результате регрессионного анализа проведенного Ротфитчем (Lans P. Rothfusz) и описанного в 1990 National Weather Service (NWS) Technical Attachment (SR 90-23).

Последовательность вычислений выглядит следующим образом:

  1. Вычисляется тепловой индекс по формуле
    ,
    где T — температура воздуха в градусах Фаренгейта и RH — относительная влажность воздуха в процентах.

  2. Если RH меньше 13% и температура воздуха лежит в диапазоне между 80 и 112 градусами Фаренгейта, из теплового индекса вычитается следующее значение:
    ,
    где ABS — модуль.

  3. Если RH больше 85% и температура воздуха лежит в диапазоне между 80 и 87 градусами Фаренгейта, к тепловому индексу прибавляется следующее значение:

  4. Если полученный индекс меньше 80 градусов Фаренгейта, его надо отбросить и использовать более простую формулу, согласованную с результатами полученными Стедманом (R. G. Steadman):

На практике, сначала вычисляют HI по последней формуле, полученный результат усредняют с температурой воздуха. Если среднее больше 80, используют полные формулы.

Формулы не подходят для экстремальных температур и влажности за диапазонами данных, рассматриваемых Стедманом. По температуре Стедман рассматривает диапазон от 20 до 50 градусов Цельсия. Что касается влажности, то после 30 градусов Цельсия идет нелинейный график, который лучше посмотреть у самого Стедмана, в работе Steadman, R.G., 1979: The assessment of sultriness. Part I, например, здесь.

Источник: National Weather Service

Онлайн калькулятор: Эффективная температура

Калькулятор Ветро-холодовый индекс может дать представление о том, как холодно может быть на ветру. Но есть еще одна формула, которая может показать комфортность температурных и климатических условий для человека, это формула эффективной температуры (или кажущейся — я не очень уверен, как правильно перевести термин apparent temperature). Это тепловой индекс, изобретенный австралийским ученым Робертом Стедманом (Robert Steadman), который опубликовал свою работу по эффективной температуре в 1984 году. В формуле учитываются четыре фактора окружающей среды: ветер, температура, влажность воздуха и излучение солнца.

Формула эффективной температуры:

где
Ta = температура сухой колбы (°C)
e = давление водяного пара (hPa) [влажность]
ws = Скорость метра (m/s) на высоте 10 метров (стандартная высота анемометра)
Q = Излучение, поглощаемое единицей площади поверхности (W/m2)

E рассчитывается следующим образом:

где
rh = относительная влажность воздуха [%]

Температура и влажность по большей части зависят от региона и сезона, тогда как скорость ветра и излучение солнца являются микроклиматическими факторами и зависят от местных условий. Посколько обычному человеку, думаю, довольно трудно измерить или оценить уровень излучения, то калькулятор на использует выражение для излучения, таким образом расчет идет для пребывания в тени. Также калькулятор строит график зависимости эффективной температуры от влажности. Как видим, чем больше влажность, тем выше кажущаяся температура, поэтому в джунглях, где высокая влажность, хуже переносится жара.

PLANETCALC, Эффективная температура
Эффективная температура
Точность вычисления

Знаков после запятой: 1

Эффективная температура, градусов Цельсия

 

Зависимость от влажности

save Сохранить extension Виджет

Преобразователь влажности воздуха

Это преобразователь единиц влажности воздуха. Используемые уравнения можно найти в техническом паспорте (.pdf, 2 страницы, 50,5 КиБ).

Введите значение, которое вы хотите преобразовать, в поле, за которым вы найдете единицу измерения. Щелкните любое пустое место в окне или кнопку «рассчитать». Прочтите результат в других полях. Используйте кнопку «сброс», чтобы сбросить расчет.
Для этого расчета температура в градусах Цельсия и давление в гПа.Без новой записи используются стандартные значения.
После расчета выбирается переключатель перед входным значением. Если вы хотите использовать рассчитанное значение для другого расчета вы можете выбрать это значение, щелкнув соответствующий переключатель.

Примеры: Какова температура точки росы, когда относительная влажность 50%? Введите «50» в поле перед «%, относительная влажность». Щелкните любое пустое место в окне или кнопку «рассчитать».Найдите свой результат в поле перед «° C, температура точки росы» (13,86 ° C при температуре воздуха 25 ° C и давлении 1013,25 гПа).

Насколько высока относительная влажность воздуха из приведенного выше примера? охлаждается до 15 ° С? Поскольку точка росы и объемное соотношение смешивания сохраняются постоянно во время этого охлаждения, щелкните любой из переключателей перед «° C, температура точки росы» или «‰ v, объемный коэффициент смешивания». Затем измените температуру и щелкните любое пустое место в окне. или кнопку «рассчитать».Найдите результат в поле перед «%, относительная влажность» (92,9%).

Ограничения: Пересыщение не может быть рассчитано с этим конвертер. Поэтому расчеты относительной влажности выше 100% являются невозможно.
При расчете ошибок округления температуры точки росы 0,01 градуса.
Расчет давления паров H 2 O является только возможно выше 0,039 гПа. Это соответствует давлению пара выше лед при -50 ° C.

Подсказки: Вы можете рассчитать давление паров воды при различных температур путем расчета парциального давления при Относительная влажность 100%. Величина парциального давления равна давление пара в этом случае. С изменением температуры (без конденсации и испарения) следующие величины остаются постоянными: температура точки росы, объемное соотношение смеси, парциальное давление, удельная влажность и соотношение масс. С изменение давления объемное соотношение смешивания, удельная влажность и массовое соотношение смешивания оставайся постоянным.Поэтому вы можете выбрать радиокнопку перед этими величинами. в случае, если вы выполняете расчет с изменением температуры или давления, соответственно.

Примечания:
— Большие и маленькие числа пишутся экспоненциально. Как пример 2.3e5 = 2.3⋅10 5 = 230000 или 4,5e-5 = 4,5⋅10 -5 = 0,000045.
— Нет гарантии на конвертацию. Cactus2000 нет несет ответственность за любой ущерб, вызванный неправильными результатами.
— Отправьте электронное письмо, если у вас есть предложения или вы хотите увидеть больше преобразования должны быть включены.

© Бернд Крюгер, 05.03.2001

.

Калькулятор относительной влажности

Калькулятор относительной влажности

Этот калькулятор показывает взаимосвязь температуры и влажности воздуха с точкой росы и температурой по влажному термометру, измеренной психрометрическим термометром. Относительная влажность и соотношение смешивания рассчитываются на основе введенных значений.

Используемые термины

Количество влаги, которую может удерживать воздух, зависит от его температуры и давления.Чем теплее воздух, тем большее количество водяного пара он может содержать. Температура воздуха измеряется обычным термометром, это показание Dry-Bulb . Фактическое количество влаги, известное как соотношение смешивания , измеряется в граммах воды на килограмм сухого воздуха. Когда воздух определенной температуры насыщен, он больше не может удерживать влагу. Относительная влажность воздуха — это отношение фактического количества влаги в воздухе к количеству полностью насыщенного воздуха.

Мы можем использовать испарение, чтобы измерить количество влаги в воздухе. Влажную ткань кладут на колбу термометра, а затем обдувают ткань воздухом, вызывая испарение воды. Поскольку испарение поглощает тепло, термометр остынет до более низкой температуры, чем термометр с сухой лампочкой в ​​то же время и в том же месте. Понижение температуры в Wet-Bulb позволяет рассчитать влажность. Если воздух полностью насыщен (относительная влажность 100%), вода не может испаряться, поэтому температуры по влажному и сухому термометрам одинаковы.Если для температур по сухому и влажному термометрам установлено одинаковое значение, калькулятор покажет соотношение насыщения при смешивании количество воды в насыщенном воздухе при этой температуре.

Если частично насыщенный воздух охлаждается без изменения его давления или количества водяного пара, достигается точка, когда он становится насыщенным. Влага будет выделяться в виде кристаллов росы или льда. Это температура , точка росы . Вот почему на бутылке холодного пива образуется конденсат, так как воздух в непосредственной близости от бутылки охлаждается ниже точки росы.В метеорологических отчетах обычно указывается температура и точка росы, а также давление на станции. По этим цифрам можно рассчитать содержание влаги и относительную влажность.

Психрометр — это название устройства, содержащего как влажный, так и сухой термометр. Это может быть стационарное устройство для метеорологии или переносной психрометр, который часто используется в системах кондиционирования воздуха.

.Отношение влажности воздуха

Отношение влажности влажного воздуха можно выразить через

  • массу водяного пара во влажном воздухе — к массе сухого воздуха или через
  • парциальное давление пара в воздух — к парциальному давлению сухого воздуха

Отношение влажности по массе

Отношение влажности по массе может быть выражено как

  • отношение реальной массы водяного пара, присутствующего во влажном воздухе, к массе сухого воздух

Коэффициент влажности обычно выражается в килограммах (или фунтах) водяного пара на килограмм (или фунт) сухого воздуха.

Коэффициент влажности, выраженный массой:

x = m w / m a (1)

где

x = соотношение влажности (кг вода / кг dry_air , фунтов воды / фунт dry_air )

м w = масса водяного пара (кг, фунт)

м a = масса сухого воздуха (кг, фунт)

Соотношение влажности по парциальному давлению пара

На основании закона идеального газа соотношение влажности может быть выражено как

x = 0.62198 p w / (p a — p w ) (2)

где

p w = парциальное давление водяного пара во влажном воздухе (Па, фунт / кв. Дюйм)

p a = атмосферное давление влажного воздуха (Па, фунт / кв. Дюйм)

Максимальное количество водяного пара в воздухе достигается, когда p w = p ws давление насыщения воды пар при фактической температуре.(2) можно изменить на:

x s = 0,62198 p ws / (p a — p ws ) (3)

где

x s = максимальный коэффициент насыщения и влажности воздуха (кг воды / кг воздуха , фунт воды / фунт dry_air )

p ws = давление насыщения водяного пара

Давление водяного пара мала по отношению к атмосферному давлению, а соотношение между отношением влажности и давлением насыщения почти линейно.

Примечание! — будьте осторожны с этими уравнениями при более высоких температурах — как указано в разделе «Температура и влагоудерживающая способность воздуха».

Максимальная удельная влажность при некоторых обычных температурах:

Температура
( o C )
Водяной пар
Давление насыщения
( Па )
Максимальное насыщение
Отношение влажности воздуха 900 x —
( кг w / кг a )
0 609.9 0,003767
5 870 0,005387
10 1225 0,007612
15 1701 1701 15 1701
25 3130 0,019826
30 4234 0,027125

Moisture content vs. temperature in air diagram

Обратите внимание на , что давление насыщения и максимальное давление водяного пара резко возрастают с температура.Это важно для производительности процессов сушки.

Пример — коэффициент влажности влажного воздуха

Коэффициент влажности насыщенного влажного воздуха при 20 o C с парциальным давлением водяного пара 2333 Па при атмосферном давлении 101325 Па ( 1013 мбар, 760 мм рт. ) можно рассчитать как:

x = 0. 62198 (2333 Па) / ((101325 Па) — (2333 Па))

= 0.0147 (кг / кг)

= 14,7 (г / кг)

.

Определение влажности воздуха психрометрическим методом

Как известно, в воздухе присутствует водяной пар, который может составлять от 0% до 4% от объема воздуха.

Существует также так называемый предел насыщения , то есть максимальное количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе при заданной температуре. Чем выше температура, тем выше абсорбционная способность воздуха.

Важной характеристикой водяного пара, содержащегося в воздухе, является его давление (эластичность).

Давление насыщения — максимально возможное давление водяного пара при данной температуре.

Имеется график зависимости давления насыщения от температуры
/237/

Основным методом измерения влажности при положительной температуре является психрометрический метод. Определение влажности проводится по показаниям двух термометров с точностью до 0,1 градуса Цельсия. Один термометр измеряет температуру воздуха, а второй термометр завернут во влажную ткань, так что он показывает собственную температуру, которая зависит от интенсивности испарения воды с поверхности.Чем меньше водяного пара в воздухе, тем сильнее испарение с поверхности второго градусника и тем ниже показания.
Итак, такая система из двух термометров называется психрометром.

По разнице показаний температуры текущее давление водяного пара в воздухе определяется по формуле:
,
где — давление насыщения второго термометра
— постоянная психрометра, принимаемая равной 0,0007947,
— атмосферное давление, принимается равным 1000 гПа
— температура по сухому термометру
— температура по влажному термометру

И, наконец, относительная влажность — это отношение текущего давления к давлению насыщения при данной температуре воздуха

PLANETCALC, Determining air humidity with psychrometric method
Определение влажности воздуха психрометрическим методом

Температура сухого термометра

Температура влажного термометра

Точность расчета

Цифры после десятичной точки: 4

Максимальное давление водяного пара в воздухе (температура по сухому термометру)

Максимальное давление водяного пара над поверхностью воды (температура по влажному термометру)

Давление водяного пара в воздухе

сохранить Сохранить расширение Виджет

Добавлю только, что в пустынях относительная влажность воздуха 50% и меньше, а в тропиках 85% и выше.

.
Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *