Зависимость давления от влажности: Относительная влажность воздуха: biglebowsky — LiveJournal

Относительная влажность воздуха: biglebowsky — LiveJournal

Недавно столкнулся с совершенно удивительным заблуждением по поводу влажности воздуха.


Вообще-то, влажность воздуха — не особо хитрая вещь.

Есть такая штуковина, как график зависимости давления насыщенного водяного пара от температуры.
Для плюсовых температур (по Цельсию) рассматривают насыщенный пар над плоской поверхностью воды.
А вот с минусовыми температурами начинаются хитрости.
Рассматривают как насыщенный пар над плоской поверхностью переохлажденной воды, так и насыщенный пар над плоской поверхностью льда. Вообще-то, по-хорошему, принято оговаривать, о чем идет речь, но не всегда так делают. На бытовом уровне можно исходить из следующих соображений. Если метеоролог рассуждает об атмосфере, то имеет в виду переохлажденную жидкость. Там, наверху, очень мало центров кристаллизации.
А вот механик холодильных установок, рассуждая о морозильной камере, будет всегда иметь в виду лед, т.к. речь пойдет о намерзании инея на «охладителе» этой самой морозильной камеры.

Так выглядит график давления насыщенного водяного пара от температуры при низких температурах.

s — saturated w — water i — ice
данные из http://www.tems.ru/articles/sprszhvozd/vlazhnost/

Температурный диапазон чуть пошире.

данные из http://www.tems.ru/articles/sprszhvozd/vlazhnost/

А целиком фазовая диаграмма воды выглядит вот так.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Фазовая_диаграмма_воды

Раньше было такое определение относительной влажности воздуха:
относительная влажность = имеющееся парциальное давление водяного пара / давление насыщенного водяного пара при данной температуре

Например. При 20С давление насыщенного водяного пара 2340Па. Если парциальное давление пара в воздухе оказалось 780Па, мы заявим, что относительная влажность = 30%. Независимо от остального воздуха. Даже если в экспериментальной камере ничего, кроме водяного пара не находилось, и «атмосфера» там, соответсвенно, на 100% из водяного пара состояла.
Сейчас по ГОСТу определение чуть-чуть поменяли (см. http://www.microfor.ru/tools/theory/), однако с высокой степенью точности водяной пар (пока не начал конденсироваться) можно считать идеальным газом, а в случае идеального газа новое определение тождестваенно старому.

Пусть у нас есть водяной пар с парциальным давлением P.
По «упрощенному» определению, температурой точки росы называют температуру насыщенных паров (над плоской поверзностью воды), соответсвующую этому давлению P. Например, точка росы для парциального давления 2340Па будет 20С (см. график).
Иногда могут сформулировать вопрос хитрее. Пусть у нас есть воздух 30% влажности при температуре 20С. Какая у этого воздуха будет точка росы? Из (20С, 30%) следует, что речь идет о водяном паре с парциальным давлением 2340Па*30% = 840Па (см. график). А такой пар (840Па) будет иметь точку росы 4,5С (см график). И это никак не зависит от других газов в воздухе.
По ГОСТу, определение точки росы формулируется чуть-чуть по другому (см. http://www.microfor.ru/tools/theory/) . Однако, если считать все газы в газовой смеси идеальными (пока конденсация не началась), и предположить, что при понижении темепратуры водяной пар начнет конденсируется первым, то гостовское определение будет тождественно «упрощенному». Ну, действительно, у нас водяной пар замерзнет существенно раньше, чем начнут сжижаться кислород и азот.
Если рассматриваем насыщенные пары не над плоской поверхностью воды (в том числе — переохлажденной воды), а над плоской поверхностью льда, то вместо термина «температура точки росы» используют термин «температура точки инея».

Что в этой истории важно. Все, что я написал, не имеет ни малейшего отношения* к количеству (и, вообще, наличию), кислорода с азотом в газовой смеси. Их может вообще не быть (один только водяной пар в экспериментальной камере), могут присутствовать в огромных количествах (хоть с парциальными давлениями в десятки атмосфер). Не влияет ни на что.*
Как неожиданно выяснилось, некоторые люди рисуют себе в уме странноватую картинку.
Мол, есть воздух, состоящий в основном из азота и кислорода. Этот воздух, якобы, умеет «удерживать в себе» какое-то количество водяного пара. Способность «удерживать» зависит от свойств азота с кислородом, меняющихся с температурой. Ну и от количества этого самого воздуха (кислорода с азотом), т.е., от парциальных давлений кислорода с азотом. 100% влажность — это, якобы, когда азот с кислородом «впитали в себя» водяного пара «под завязку».
Ну вот знаете, как в воде соль растворяют? Взяли больше воды — в ней больше соли растворить удастся. Если воду нагреть, в ней еще больше соли растворится. А если очень соленую и очень горячую воду охладить, то, в какой-то момент, соль начнет выпадать из раствора и кристаллизоваться.

Пример такого человека — kpaxx, дискуссия http://burckina-faso.livejournal.com/1386792.html?thread=65577000
Очень крутой мэн, твердость и непоколебимость его убежденй произвела на меня серьезное впечатление. Гвозди бы делать из этих людей! Мэн уверял, что якобы физик, якобы закончил какой-то университет (непонятно какой) и якобы работал (непонятно кем) в космической программе.
(Примечание по той дискуссии. Теплопроводность не будет зависеть от давления воздуха, пока диаметр пор в утеплителе больше длины свобобного пробега молекул воздуха; коэффициент диффузии водяного пара сквозь воздух обратно пропорционален давлению воздуха).

Ссылки по теме.

Есть некая хитрость — иногда берут некую формулу, принятую за «стандарнтый» график зависимости давления насыщенного пара от температуры, и по этой формуле составляют таблицу.
А иногда публикуют более точные «настоящие» экспериментальные данные.

1) http://www.tems.ru/articles/sprszhvozd/vlazhnost/
2) Давление насыщенного водяного пара в равновесии с переохлажденной водой
Справочник химика /под ред. Б.П.Никольского-М-Л.:Химия, 1982, т.1, стр. 725.
http://www.chemway.ru/bd_chem/tbl_term_pv/w_tbl_term_pv_h3o_2.php
3) Давление насыщенных водяных паров переохлажденной (сверхохлажденной) воды.
http://www.dpva.info/Guide/GuideMedias/GuideSteam/SupercooledWaterVapourPressure/
4) Давление насыщенных водяных паров над поверхностью льда в зависимости от температуры
http://www. dpva.info/Guide/GuidePhysics/Humidity/SaturatedOverIce/
5) Давление насыщенного водяного пара при температурах от –20 до 100 °С
http://www.alhimik.ru/sprav/tab21.htm
6) http://www.microfor.ru/tools/theory/ и далее по ссылке http://www.microfor.ru/supplement.pdf

* Update
Я как-то не задумался, что воздух — не совсем идеальный газ, и ничтожное влияние газов друг на друга все-таки будет, на уровне поправок вида P = P0 * (1+ тысячные или десятитысячные доли) — см комментарий realeugene.

Update
Перенесу сюда фрагмент обсуждения «Пар из системы вентиляции самолета»

мой комментарий
Нелинейность
Попытаюсь объяснить более подробно.

Возьмем кубометр 100% влажного воздуха при температуре 30С.
В нем будет 30.4г воды (http://www.dpva.info/Guide/GuidePhysics/Humidity/ClimateHumidity/)
Далее, кубометр 100% влажного воздуха при температуре 10С.
В нем будет 4. 8г воды.

Смешаем.
Грубо говоря, получим воздух 20С с содержанием воды 17.6г / кубометр.

Но столько воды в воздухе не удержится. При 20С в кубометр воздуха «влезает» только 17,3г воды. 0,3г — лишние, и выделятся в виде сконденсировавшегося пара.

Различие между 17,3г и 17,6г вылезло из-за нелинейности зависимости макс. абсолютной влажности от температуры.

В бытовых условиях увидеть конденсацию пара при смешении горячего и холодного воздуха довольно сложно. Например, воздухопроводы от автомобильного кондиционера часто оказываются слишком нагреты и, в свою очередь,чуть-чуть разогревают идущий по ним воздух. Или горячий воздух в салоне автомоболя / в комнате — не 100% влажности.

Да, а нелинейность заметна тем больше, чем больше разность температур.
К примеру.
Бытовой кондиционер. На выходе +16С, в помещении +30С — неинтересно.
А вот морозный зимний день (-35С), жарко натопленная комната (+25С), и приоткрытая форточка — вполне можно что-то увидеть.

Зависимости влажности воздуха от давления


    ЗАВИСИМОСТИ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА ОТ ДАВЛЕНИЯ [c.364]

    Содержание воды, растворенной в топливе, уменьшается также и при снижении атмосферного давления (при подъеме самолета). Зависимость эта, как видно из рис. 28, имеет прямолинейный характер независимо от относительной влажности воздуха. [c.49]

    В гл. III рассматривалось влияние атмосферного давления на поверхностную плотность зарядов электретов. На этой зависимости основано использование электретов для определения атмосферного давления. При этом электрет должен быть изолирован от окружающей среды таким образом, чтобы исключить влияние влажности воздуха. Давление определяют по значению поверхностной плотности зарядов (после соответствующей градуировки) [10]. [c.204]

    При хранении топлив в обычных резервуарах, сообщающихся с атмосферой, в зависимости от изменения температуры бензина и воздуха, влажности воздуха и атмосферного давления происходит постоянное изменение содержания растворенной воды в бензине.

При недостатке воды в бензине происходит поглощение влаги из воздуха, в свою очередь излишняя влага из бензина может переходить в воздух. При понижении температуры воздуха и бензина или уменьшении влажности воздуха растворимость воды в бензине уменьшается и избыточная вода из бензина частично переходит в окружающую атмосферу и в значительной степени осаждается на дне резервуара в виде капель, иногда сливающихся в сплошной водный слой. Если выделение растворенной воды из бензина происходит при отрицательных температурах, то в бензине образуются кристаллы льда. Образование кристаллов льда наблюдается также при конденсации паров воды на поверхности бензина, температура которого ниже 
[c.319]

    Содержание растворенной воды в бензине зависит также от влажности воздуха и атмосферного давления. Эта зависимость имеет линейный характер  [c.317]

    Рпс. 2.1. Зависимость количества влаги Q, проникающей через полиэтиленовые пленки, от времени выдержки в атмосфере различной влажности. Толщина пленки (б-10″ 4 см), влажность воздуха в %, полиэтилен высокого (в/д) или низкого (н/д) давления  [c.25]


    Р.т.-одна из осн. характеристик влажности газов м.б. вычислена с помощью диаграмм, напр, построенной для смеси воздуха с водяным паром диаграммы 1 Х (/-энтальпия влажного воздуха, -его влагосодержание см. Газов увлажнение). Из этой диаграммы следует, что при относит, влажности воздуха стандартных таблиц давления водяного пара в зависимости от т-ры найти ф. [c.274]

    Психрометрический метод один из наиболее распространенных методов измерения влажности воздуха при положительных температурах. Он основан на понижении температуры свободной поверхности, смоченной жидкостью, в результате затраты тепла на испарение жидкости в окружающую среду. Основой метода является зависимость между парциальным давлением (упругостью) водяного пара и разностью показаний сухого термометра и термометра, поверхность которого смачивается водой (мокрый термометр).

[c.77]

    Что касается содержания влаги в воздухе, то оно сильно колеблется в зависимости от температуры, близости водоемов, барометрического давления, времени года и других параметров. Влажность воздуха измеряется в относительных и абсолютных единицах. Под относительной влажностью х воздуха понимают отношение парциального давления водяного пара в воздухе р (Н2О) к давлению насыщенного водяного пара при данной температуре р° (HgO)  

[c.26]

    Вильсон составил таблицу, иллюстрирующую зависимость влажности от температуры для серной кислоты, также применяемой в качестве осушителя, Вильсон с сотр. приводят данные о равновесном содержании влаги во многих обычно употребляемых веществах при различной влажности воздуха и комнатной температуре. Парциальное давление паров воды над смесью гексагидрата перхлората магния со следующим по порядку более бедным водой гидратом оказалось так мало, что смесь при стоянии в эксикаторе над пятиокисью фосфора постепенно (в течение 120 суток) приходит в состояние равновесия, причем количество воды, содержавшейся в исходном гексагидрате, уменьшается вдвое.

Исходя из этого, предположили, что образовался тригидрат однако ни один из гидратов не может иметь определенного давления паров при заданной температуре (на основании числа степеней свободы, определяемых правилом фаз). Кроме того, следует отметить, что и другие авторы не смогли подтвердить присутствие тригидрата, исходя из давления паров и рентгеноструктурного анализа. Уиллард и Смит впервые разработали Методы синтеза безводного перхлората магния, а исследованием его гидратов занимались Смит, Рис и Харди, Промышленный метод производства дигидрата и безводного перхлората магния, используемых как осушители, описан Смитом и Рисом.  
[c.154]

    Находясь в равновесии с окружаюш,им воздухом, влажный материал имеет одинаковую с ним температуру а давление паров воды в материале р равно парциальному давлению паров в воздухе Рп, т. е. р = Рп- В этом состоянии материал имеет определенное влагосодержание называемое равновесным. Изменяя влажность воздуха при = onst, получим зависимость равновесного влагосодержания материала от влагосодержания воздуха в виде кривой, носяш,ей название изотермы адсорбции (форма изотерм адсорбции была показана в главе ХП1). Так как парциальное давление рд пропорционально относительной влажности воздуха ф, то изотерма выражает зависимость (ф). Семейство изотерм при разных температурах будет выражать общую зависимость w = f (4 ф). Легко видеть, что равновесное влагосодержание каждого материала растет с повышением температуры и относительной влажности воздуха. 

[c.665]

    Водостойкий конструкционный клей ВАК также способен отверждаться при повышенной влажности воздуха, под водой, кроме того, им можно склеивать необезжиренные поверхности. Клей готовят перед употреблением смешением 100 масс, ч. основы, 10 масс, ч. продукта АТЖ, 6—8 масс. ч. перекиси бензоила (или ее 50%-ного раствора в дибутилфталате) и 0,5—1,0 масс. ч. диметиланилина. В зависимости от количества вводимой перекиси жизнеспособность клея составляет 1—3 ч. Склеивание производят при 5—60 °С и давлении 0,02 МПа, расход клея 0,5 кг/м . Прочность при сдвиге соединений стали-3 при склеивании под водой через 10 сут достигает 16 МПа, соединений стали со стеклопластиком при склеивании на воздухе — 30 МПа [125].

[c.92]

    Поскольку увеличение массы гигроскопичного поглотителя является функцией парциального давления паров воды,, детекторный сигнал сорбции АР также является функцией парциального давления паров воды. Изотермы поглощения для некоторых материалов, используемых в качестве покрытия, представлены на рис. 11-18 [99]. В качестве детекторов воды при низких парциальных давлениях паров воды особенно чувствительны молекулярные сита. Быстрыми детекторами с линейной зависимостью являются полярные жидкости, такие как полиэтиленгликоль. Для покрытия пьезокристаллов употребляют также разнообразные гигроскопичные полимеры, животный клей, целлюлозу, загустители и глицерин. Чаще всего в качестве покрытий используют твердые вещества. В усовершенствованных детекторах применяют пьезоэлектрические кристаллы, покрытые расплывающейся солью, например хлористым литием [101]. Широкие пределы влажности охватывают некоторые гигроскопичные полимеры. Кинг использовал единственный детектор для определения влажности воздуха в интервале от 0,1 млн до 3%, детектор дает результирующий сигнал от 0,5 до 3900 Гц.

[c.585]


    Показатель преломления. Показатель преломления широко используют в аналитических работах, так как его легко определить и он имеет относительно ясное теоретическое толкование. Показатель преломления определяется как отношение скорости света в вакууме к скорости света в исследуемой среде. В обычной работе средой сравнения является воздух. Для точных измерений нужно вводить поправки на воздушную среду, на температуру, при которой производится измерение, а также на влажность и давление. Показатель преломления в какой-либо среде меняется в зависимости от длины волны светового излучения, поэтому необходимо указывать длину 
[c.47]

    Колонка для поддержания постоянной влажности всасываемого воздуха (рис. 26). Атмосферный воздух в зависимости от условий (давления, температуры, наличия открытых водоемов) имеет различную влажность, которая значительно влияет на детонацию топлив. Чтобы устранить это влияние, необходимо при испытаниях поддерживать влажность воздуха, всасываемого в цилиндр двигателя, постоянной.[c.48]

    Прибор предназначен для определения потенциала поверхности технологических аппаратов, заполненных агрессивными электропроводными средами. Он эксплуатируется в нолевых и стационарных условиях при температуре окружающей среды от —30 до 50°С атмосферном давлении 0,06—0,1 МПа, относительной влажности воздуха до 80%. Милливольтметр ПВМ-ЗБ1 работает в комплексе с датчиками потенциала (тип и конструкция датчиков выбираются в зависимости от конкретных условий эксплуатации). Прибор представляет собой истоковый повторитель на полевом транзисторе. Технические данные  

[c.119]

    На рис. 103 приведена зависимость атмосферной коррозии железа от относительной влажности воздуха, полученная Верноном [6]. Из кривых рисунка видно, что коррозия железа по мере увеличения относительной влажности воздуха прямолинейно растет, оставаясь тем не менее на весьма низком уровне. Однако достаточно ввести в атмосферу всего лишь 0,01 % 502, чтобы скорость коррозии возросла примерно в 100 раз. Важно обратить внимание на то, что скорость резко возрастает уже при относительной влажности, примерно равной 75 %, т. е. при таком давлении водяных паров которое в чистой атмосфере не обеспечивает еще возникновения капельной конденсации. Значение относительной влажности, при котором наблюдается резкое возрастание скорости коррозии, по предложению Вернона, принято называть критической влажностью. Развитие коррозии железа во времени в чистой атмосфере, по исследованиям Вернона, зависит от того, начинается ли она при высокой влажности или имеет место постепенное увеличение влажности. [c.175]

    Это означает, что количество воды, растворенной в углеводороде при данной температуре, определяется парциальным давлением паров воды в воздухе и максимальной растворимостью воды в углеводороде при той же температуре. Иными словами, при данной температуре отношение мольной доли воды, растворенной в углеводороде, к мольной доле воды, требуемой для полного насыщения, должно быть равно относительной влажности воздуха, с которым соприкасается углеводород. Математически зависимость содержания воды в углеводородах от относительной влажности воздуха установлена Р. А. Липштейном 84]. Основываясь на зависимости давления паров от концентрации воды в углеводородах, он раскрыл значение коэффициента пропорциональности К в уравнении Генри и показал, что [c.74]

    При данных температуре, давлении и относительной влажности воздуха на поверхности твердых тел образуется тонкая водяная пленка, соответствующая равновесному состоянию. В зависимости от химических и физических свойств материала образуется сплошная поверхностная водяная пленка или же влага проникает во внутренние слои материала. В первом случае существенно снижается поверхностное сопротивление и практически исключается возникновение электростатического заряда. Водяные же пары, проникшие внутрь материала, не только не препятствуют возникновению электростатического заряда, а, наоборот, в некоторых случаях могут способствовать увеличению его. Это явление объясняется тем, что во многих случаях вода действует как пластификатор и при соприкосновении двух тел способствует достижению максимальной площади контакта и возникновению настолько большого электрического заряда, что при разъединении тел происходит разряд. Даже если поверхностное сопротивление относительно мало, этого недостаточно для отвода статического заряда, [c.95]

    Изменяя относительную влажность воздуха при постоянной температуре, можно получить зависимость между влагосодержанием (влажностью) и давлением пара в материале в виде некоторой кривой, называемой изотермой. Если равновесие было достигнуто путем сорбции, то изотерма называется изотермой сорбции, если же равновесие достигнуто десорбцией, то изотермой десорбции. [c.43]     Среди различных методов сравнительного расчета термодинамических параметров химических реакцйй и других процессов своеобразное место занимают методы, основанные на сопоставлении этих процессов не при одинаковой температуре, а в условиях, от-вечаюпгих одинаковым значениям их констант равновесия (или, в более общей форме, одинаковым значениям AG°IT = — R In К). Сюда относятся, например, процессы испарения жидкостей при температурах кипения их при атмосферном (или другом одинаковом) давлении, процессы термической диссоциации карбонатов при температурах их разложения при атмосферном (или другом одинаковом) давлении, термической диссоциации окислов и других соединений (в форме гетерогенных или гомогенных процессов), сопоставление стойкости разных кристаллогидратов при заданной влажности воздуха и др. Первым в хронологическом отношении обобщением в этой области, нашедшим широкое применение, явилось известное правило Трутона, относящееся к процессам испарения жидкостей. Ле Шателье и Матиньон обнаружили, что аналогичная закономерность имеет место и для процессов термической дуссоциации кристаллогидратов солей, аммиакатов, карбонатов и других веществ при температурах, при которых давление диссоциации их равно 1 атм. Равновесное изменение энтропии в этих условиях оказывается равным примерно 32 кал/(К-моль). То же можно вывести из формулы Нернста, устанавливая при этом некоторую зависимость величины АН°/Т от температуры, при которой давление диссоциации в данном процессе равно 1 атм. Далее было показаночто приближенное постоянство равновесных изменений энтропии имеет место и при других химических реакциях, если сопоставление ограничивать реакциями, достаточно однотипными, причем такая закономерность наблюдается не только для условий, когда константа равновесия равна единице, но и когда она при другом численном значении одинакова для этих реакций.[c.185]

    Из отношения (21-4) парциальное давление пара Рп — Рн Подставляя значение р и величины молекулярных масс сухого воздуха и водяного пара Мс в. и М в уравнение (21-5), получим следующую зависимость влагосодержания воздуха от его относительной влажности  [c.737]

    Для более низких скоростей газового потока используются тепловые анемометры. Их работа сильно зависит от температуры, и они нуждаются в относительно частой калибровке. В последнее время для температур до 50 °С успешно применялись термометры была найдена зависимость между потоком воздуха, температурой, влажностью и давлением [838]. Термометры особенно надежны при непрерьгвном измерении скорости газового потока в условиях комнатной температуры. [c.61]

    Теплообмен с окружающей средой состоит из потери или приобретения тепла калориметром через лучеиспускание и теплопроводность окружающего воздуха (собственно. радиация) и потери тепла от испарения воды в калориметре. Первая составляющая — собственно радиация зависит от разности температур калориметра и окружающей среды, а не от абсолютной температуры калориметра, потериспарением воды определяется абсолютной температурой. Увеличение относительной влажности воздуха увел -чивает теплопроводность воздуха и с ней потерю тепла от радиации и уменьшает испарение воды. Кроме того, на теплообмен качо-риметра влидют величина атмосферного давления, наличие воздушных течений, скорость их и другие факторы. Зависимость величины теплообмена от всех этих факторов настолько сложна, что не может быть подсчитана путем учета влияния каждого из них. Величина собственно радиации обычно больше потери тепла с испарением воды, поэтому поправку на тепловое взаимодействие калориметра с окружающей средой называют поправкой на радиацию. Эта поправка определяется по эмпирическим формулам, выведенным для случая, когда температура окружающей среды и относительная влажность воздуха в течение опыта остаются постоянными, [c.194]

    Из последней зависимости можно заключить, что падение парциального давления нара в однородном ограждении происходит по липейпому закону (прямая линия в координатах р — 5). Кроме того, видно, что падение давления происходит иптепсивпее при прохождении потока большей величины и в материалах, обладающих меньшим коэффициентом наронроницаемости. Знание температуры 1х в слое х — х и парциального давления нара рх позволяет пайти влажность воздуха и в этом слое фх = рх/ р х и соответствующую равновесную влажность материала. Результаты расчета могут быть показаны па графиках Г — 5 и — 5. Поскольку уравпепие для позволяет определить температуру в каждом слое ограждения, то но этим значениям температур [c.56]

    Из последней зависимости можно заключить, что падение парциального давления нара в однородном ограждении происходит по липейпому закону (прямая линия в координатах р — 5). Кроме того, видно, что падение давления происходит интенсивнее нри ирохождении потока большей величины и в материалах, обладающих меньшим коэффициентом наронроницаемости. Знание температуры 1х в слое х — х и парциального давления пара рх позволяет найти влажность воздуха и в этом слое фх = рх/ р х и соответствующую равновесную влажность материала. Результаты расчета могут быть показаны па графиках / — Ъ и р — 5. Поскольку уравпепие для позволяет определить температуру в каждом слое ограждения, то но этим значениям температур могут быть найдены и соответствующие давления насыщенного водяного нара р х в слоях ограждения. Так как изменение температуры по толщине однородного ограждения происходит по линейному закону, то изменение давления будет соответствовать логарифмическому закону связи между давлением и температурой насыщенного пара. [c.116]

    Наиболее серьезным нед )статком боксита следует признать несколько меньшую но сравнению с другими твердыми осушителями адсорбционную емкость по отношению к воде. Зависимость общей адсорбционной емкости аитйвированного боксита от относительной влажности воздуха при атмосферном давлении представлена на рис. 12.2 Емкость в точке проскока для воздуха при комнатной температуре и точке росы 11,7° С, пропускаемого со скоростью 4 л/мин через колонну диаметром 33 мм с высотой слоя 915 мм, заиолненную бокситом с зернами размером 4—8 меш, составляет около [c. 279]

    Мокрая атмосферная коррозия металлов по своему механизму приближается к электрохимической коррозии при полном погружении метачла в электролит. Видимая пленка влаги на поверхности металла возникает при мокрой коррозии в результате непосредственного попадания электролита на поверхность металла (дождь, обливание водой и т. п.). Еще одной причиной возникновения видимых пленок может быть капельная конденсация влаги, которая происходит при относительной влажности воздуха около 100%. Пленка влаги, при влажной атмосферной коррозии, также возникает при относительной влажности воздуха около 100 %. Причинами появления пленки мохут являться несколько процессов. Это капиллярная конденсация влаги, связанная с зависимостью давления паров, насыщающих пространство, от формы поверхности и степени кривизны ме1шска жидкости, над которым устанавливается такое давление. Равновесное давление пара будет максимальным над выпуклым мениском, а минимальным — над вогнутым, причем зависимость равновесного давления в этом случае будет описываться уравнением Томсона  [c. 56]

    Величину ларциального давления Р определяют в зависимости от температуры и влажности воздуха по номограмме (рис. 2). [c.17]

    В отличие от башен с искусственной тягой, при естественной тяге охлаждение зависит и от температуры мокрого термометра, и от относительной влажности воздуха. В условиях высокой влажности тяга в башне возрастает благодаря увеличению разности статичеЬкого давления — это способствует преодолению потоком воздуха внутренних сопротивлений системы. Таким образом, чем выше влажность воздуха при данной температуре мокрого термометра, тем холоднее выходящая вода. Эта основная зависимость хорошо используется в Англии, где относительная влажность воздуха обычно равна 75—80%. Поэтому важно при проектировании в дополнение к обычным данным — температурным пределам, приближению к температуре мокрого термометра и количеству охлаждаемой воды — правильно определить также плотность входящего и выходящего воздуха. Зависимость режима от условий влажности воздуха затрудняет точное регулирование температуры уходящей воды в подобных башнях.[c.483]

    Равновесное влагосодержание. При сушке гигроосо-пические материалы, находясь в контакте с воздухом определенной температуры и влажности, достигают определенного влагосодержания- Это влагосодержание называют равновесным для данных условий. Равновесная влага либо адсорбирована поверхностной пленкой, либо находится в тонких капиллярах твердого вещества при пониженном давлении, а ее количество изменяется в зависимости от температуры и относительной влажности окружающего воздуха. При невысоких температурах (17—40° С) кривая зависимости влагосодержания материала от влажности воздуха не связана существенно с температурой. Типичные данные для ряда материалов приведены в табл. УП-9 и на рис. VII-28. [c.509]

    Все химические соединения, включая не только спирты и эфиры, но и такие продукты, как серная кислота, имеют обратимую гигроскопичность. Однако в отличие от углеводородов при равном содержании воды переход ее в воздух происходит при более низкой относительной влажности воздуха. Известно, что для каждой концентрации серной кислоты при данной температуре существует строго определенное давление водяных паров. Если давление водяных паров над раствором серной кислоты ниже равновесного, то вода из кислоты поступает в воздух и концентрация ее повышается. Наоборот, если давление водяных паров над кислотой выше равновесногс, то вода из воздуха переходит в кислоту и концентрация ее снилоется. Переход воды и в том и другом случае продолжается до тех пор, пока не установится равновесное состояние. Аналогичное явление наблюдается, как это видно из табл. 42, и для спиртов. В зависимости от исходной концентрации спирта при одной и той же относительной влажности воздуха происходит растворение в нем воды или переход воды в воздух. [c.128]

    В прецизионных измерениях учитывают зависимость Пабс(воздух) от давления, температуры и влажности. Однако в подавляющем [c.147]

    Созданы изотопные источники тока с Рт [232, 306, 318, 442, 490]. Испускаемые Рт Р-лучи попадают на слой фосфора, вызывая в нем световые вспышки световая энергия затем с помощью фотоэлементов превращается в электрическую. В зависимости от задач изотопные источники тока имеют различные размеры. Широко используются небольшие источники, применяемые в слуховых аппаратах. Несмотря на ничтожные размеры (диаметр около 0 мм, толщина 2—3 мм),, такие источники тока обладают мощностью 20 мквт при напряжении 1 в и стабильно и безотказно работают несколько лет в очень широком диапазоне температур, давлений и влажности воздуха. Эти источники могут быть использованы и на космических кораблях [69, 443]. [c.118]


Давление, ветер, температура, влажность, облака, осадки.

Атмосфера оказывает давление на земную поверхность и все находящиеся в атмосфере предметы.

В соответствии с законом Б. Паскаля, в неподвижной атмосфере давление воздуха не зависит от ориентации поверхности, на которую оно действует, а определяется высотой поверхности. Высота отсчитывается от уровня моря. Под уровнем моря понимается средний уровень свободной поверхности воды в Мировом океане, определяемый за длительный период наблюдений. Известный итальянский физик и математик Э. Торричелли (1608 — 1647), ученик Г. Галилея, изобрел ртутный барометр. С тех пор это основной прибор для измерения атмосферного давления. Он используется как эталонный и устанавливается на всех метеорологических станциях мировой системы наблюдений за погодой. В ртутном барометре вес столба ртути в запаянной сверху стеклянной трубке уравновешивается весом столба атмосферы от уровня барометра до верхней границы атмосферы. Таким образом, атмосферное давление есть вес вертикального столба воздуха, расположенного выше рассматриваемого уровня с основанием 1 м2.

Давление измеряется в Паскалях (1 паскаль — это сила в 1 ньютон, приходящаяся на площадь 1 м2). На практике в качестве единицы давления удобнее использовать сотни Паскалей, или гектопаскаль (гПа). Продолжают широко использоваться такие внесистемные единицы давления, как дюймы, миллиметры ртутного столба (мм рт. ст.), а в некоторых книгах употребляются также миллибары (мб). Среднее атмосферное давление на уровне моря близко к 1013,3 гПа, или 760 мм

Перемещение воздуха относительно земной поверхности — это ветер. Характеристиками ветра являются скорость и направление, откуда он дует. Направление определяется в румбах или градусах геодезического азимута. Скорость ветра меняется от нулевой при полном штиле до ураганной во время смерчей. Она может достигать 130 м/с. Для измерения скорости и направления ветра используется прибор — анеморумбометр, в котором в качестве датчика скоростей применяется пропеллер, а датчиком направления служит флюгарка, поворачивающая прибор в точку, откуда дует ветер. Быстрота вращения пропеллера и поворот флюгарки определяют скорость (м/с) и направление ветра (сторона горизонта, откуда дует ветер).

Температуру при метеорологических наблюдениях записывают в градусах по шкале Цельсия (t°C). При термодинамических расчетах используется абсолютная температурная шкала — шкала Кельвина (ТК). Шкалы Цельсия и Кельвина имеют различные положения начала отсчета, соответствующего нулю градусов. Переход от шкалы Цельсия к шкале Кельвина прост: ТК = 273,15 + ГС
При измерениях температуры необходимо, чтобы термометрическая жидкость приняла температуру измеряемого тела, в нашем случае — воздуха. Для этого термометры помешают в специальные метеорологические будки с жалюзийными вертикальными стенками, через которые воздух свободно проходит и омывает термометр. Вместе с тем термометр защищен от падения прямых солнечных лучей, и нагревание термометра исключается. Таким образом, он принимает температуру воздуха.

Присутствие водяного пара делает воздух влажным. Водяной пар, как и любой газ, обладает собственным давлением, которое вместе с давлением сухого воздуха составляет атмосферное. Парциальное давление водяного пара (собственное давление пара) характеризует влажность воздуха и измеряется в тех же единицах, что и атмосферное (гПа). Максимальное давление водяного пара зависит от температуры и называется насыщающим. Если влага продолжает попадать в атмосферу, а давление водяного пара равно насыщающему, происходит конденсация или сублимация водяного пара, и образуются капельки воды или кристаллы льда. Отношение фактического парциального давления к насыщающему при данной температуре называется относительной влажностью и выражается в процентах. Относительная влажность меняется от нуля для сухого воздуха до 100% при насыщенном водяном паре. Измерения относительной влажности воздуха производят гигрометром — прибором, в котором используется обезжиренный человеческий волос, имеющий свойство изменять длину в зависимости от влажности: удлиняться во влажном воздухе и укорачиваться в сухом.

Наиболее влажный воздух наблюдается в приземном слое в экваториальном поясе. При удалении от темной поверхности влажность воздуха в безоблачной атмосфере стремительно уменьшается. Так, в слое атмосферы на высоте от 0 до 2 км содержится около 55% всего количества водяного пара, а в слое на высоте от 0 до 5 км — 90%. В стратосфере количество водяного пара составляет десятые или даже сотые доли процента от всего содержания влаги в атмосфере.

Облака — это скопление мельчайших капелек воды или кристалликов льда, плавающих в воздухе и видимых человеческим глазом. Капли и кристаллы настолько малы, что их вес почти уравновешивается трением о воздух. Когда такие скопления образуются у поверхности земли, они называются туманом. Скорость падения капель в неподвижном воздухе равна нескольким миллиметрам в секунду, а скорость падения кристаллов еще меньше. Существующие в атмосфере вертикальные движения воздуха препятствуют выпадению капелек и кристалликов из облаков, и они длительное время плавают в воздухе, увлекаясь воздушными потоками и смещаясь то вверх, то вниз. При определенных условиях капли и кристаллы начинают расти и становятся настолько тяжелыми, что уже не удерживаются в облаке и выпадают в виде осадков. В других случаях, когда относительная влажность воздуха становится меньше 100%, капли и кристаллы испаряются и облака рассеиваются.

Для образования облаков нужно, чтобы пар, содержащийся в воздухе, достиг насыщения. При подъеме пар охлаждается, конденсируется, и образуются мельчайшие капельки воды и кристаллы. Это и есть облака. Если облака состоят только из капель воды и пара, то их называют водяными, если из пара и кристаллов льда — кристаллическими. А смешанные облака включают и водяной пар, и капли воды, и кристаллы. Все облака, за небольшим исключением, образуются на разных высотах в тропосфере и принимают различные формы, которые отражают характер воздушных течений, несущих эти облака. Такова облачность, которую мы наблюдаем с Земли в пределах видимого горизонта, т. е. в пределах радиусом примерно 5 км. С запуском искусственных спутников Земли появилось новое средство слежения за облачностью. Телевизионные и инфракрасные снимки облаков, получаемые с искусственных спутников Земли, позволяют наблюдать облачные системы, их развитие, перемещение, непрерывные изменения на огромных пространствах. Самое замечательное, что облачные системы фронтов, построенные синоптиками теоретически, на основе наблюдений с Земли за облаками, были блестяще подтверждены, когда стало возможно наблюдать эти системы со спутников. Кроме того, спутниковые изображения открыли многие новые облачные скопления размером от 20 до 200 км и подтвердили правильность классификации облаков, созданной по наблюдениям с Земли. Облака делают видимыми движения воздуха и процессы, происходящие в воздушных потоках. По этой причине в метеорологии уделяется большое внимание формам облаков и их классификации. Для того чтобы наблюдатели во всем мире на метеорологических станциях одинаковым образом определяли формы облаков, созданы Международная классификация облаков и Атлас облаков, принятые Всемирной метеорологической организацией.

Прежде всего, облака разделяют по высотным слоям, так называемым ярусам, а затем по их строению и форме. В наиболее высоком и самом холодном верхнем ярусе от 6 до 13 км (о полярных широтах — от 3 до 8 км; в тропических — от 6 до 18 км) образуются кристаллические облака: перистые, перисто-кучевые и перисто-слоистые.

Перистые облака похожи на отдельные нити, коготки, запятые. Перисто-кучевые облака напоминают мелкие шарики и барашки, а перисто-слоистые представляют собой тонкую белую пелену, застилающую все небо или часть его. Перистые облака полупрозрачны и мало затеняют солнечный свет.
В среднем ярусе (от 2 до 7 км — в умеренных широтах; от 2 до 4 км — в полярных и от 2 до 8 км — в тропических широтах) существуют только две формы облаков — высокослоистые и высококучевые. Высокослоистые облака представляют собой молочно-серый облачный покров, застилающий весь небосвод или часть его.

Через менее плотные его участки могут просвечивать Солнце и Луна, но только в виде размытых пятен. Через более плотные, обычно серые участки. Солнце и Луна не просвечивают. Эти облака смешанные. Высококучевые же облака выглядят как система облачных гряд, состоящих из овалов в основном белого цвета, но с серыми основаниями. Они затеняют Солнце, но их толщина невелика. По краям овалов иногда наблюдается радужная окраска. Высококучевые облака всегда водяные. В нижнем ярусе (на всех широтах до 2 км от земли), различают три формы облаков: слоисто-дождевые, слоисто-кучевые и слоистые.

Слоисто-дождевые — это плотные свинцовые или темно-серые облака, из которых обязательно выпадают осадки: идет или обложной дождь, или обложной снег. Солнце и Луна сквозь них не просвечивают. Слоисто-дождевые — это смешанные облака.

Слоисто-кучевые облака представляют собой длинные гряды облаков, состоящих из мощных светло-серых опалой с серыми основаниями, между которыми либо просвечивает небо, либо тонкая белая облачность, связующая валы.

Слоистые облака — это однородный серый слой плотных облаков, из которых ни дождь, ни снег не выпадают. Иногда может идти морось. И слоистые, и слоисто-кучевые облака — водяные.

Осадки — это дождь, морось, снег, снежная и ледяная крупа, град, выпадающие из облаков на земную поверхность. Измеряются осадки в миллиметрах слоя воды, выпавшей на поверхность. Когда говорят, что выпало 10 мм осадков, это значит, что слой воды, покрывший земную поверхность, имел бы толщину 10 мм, если бы вода не стекала, не испарялась и не просачивалась в почву. Нетрудно догадаться, что 10 мм осадков — это 10 кг воды, выпавшей на I м». Осадки измеряются простыми приборами — дождемерами. Дождемер — это цилиндрическое ведро, в котором накапливаются осадки в течение 6 или 12 ч. К ведру прилагается дождемерный стакан, который позволяет измерять выпавшие осадки в миллиметрах слоя воды на квадратный метр. В случае твердых осадков (снег, град) их предварительно превращают в воду (растапливают). Кроме того, толщину слоя выпавшего снега определяют с помощью снегомерной рейки.

В умеренных широтах осадки идут только из смешанных облаков. Это происходит потому, что в смешанных облаках, где соседствуют водяной пар, капли воды и кристаллики льда, создаются условия для роста кристалликов. Известно, что давление насыщенного водяного пара над водой больше, чем надо льдом, поэтому в смешанном облаке насыщенный для капелек воды водяной пар оказывается перенасыщенным для ледяных кристалликов, вследствие чего водяной пар конденсируется на кристалликах. При этом водяной пар становится ненасыщенным по отношению к каплям воды, и они начинают испаряться. В смешанном облаке происходит перегонка водяного пара с капель на кристаллы льда. После того как капли и кристаллы льда вырастают до 20 — 60 мкм основную роль D их укрупнении начинает играть процесс слияния (коагуляции) облачных элементов, которому способствуют как столкновения, так и хаотическое (турбулентное) и броуновское движения, всегда существующие в облаке. Наиболее быстро процесс укрупнения облачных элементов происходит при сильных вертикальных движениях внутри облака. При быстром подъеме воздуха резко понижается температура, создается большое перенасыщение водяного пара не только над кристаллами льда, но и над каплями, которые также могут расти. Затем капли и кристаллы, поднятые на большую высоту восходящим потоком, падая, проходят большую толщу облака. В результате слияния и примораживания кристаллами переохлажденных водяных капель облачные элементы вырастают до таких больших размеров, что они уже не способны удерживаться в облаке и выпадают на землю. Таким образом, если температура в слое под облаком ниже нуля, то идет снег, а если выше нуля — дождь.

Есть такие непокорные облака, которые не соблюдают ярусов: они образуются внизу, затем простираются на всю высоту тропосферы. Это кучево-дождевые облака. Всем знакомы плотные с резко очерченными контурами ослепительно белые водяные облака, поднимающиеся вверх в виде куполов с серыми горизонтальными основаниями. Их гряды с просветами ясного неба — признак хорошей погоды в умеренных широтах, но при определенных условиях в тропосфере кучевые облака начинают быстро расти вверх, наслаиваясь, купол над куполом и расширяясь по площади. За считанные минуты они охватывают всю тропосферу, и их верхние части принимают волокнистую перистообразную структуру. Облако становится кучево-дождевым. Перистообразная структура свидетельствует о том, что в верхней части образовались кристаллы и облако стало смешанным. Из кучево-дождевых облаков выпадают ливни, иногда град, с ними связаны электрические явления — молнии и гром, поэтому часто кучево-дождевые облака называют грозовыми, а также ливневыми.

Точка росы и относительная влажность


Относительная влажность описывает, насколько воздух далек от насыщения. Это полезный термин для выражения количества водяного пара при обсуждении количества и скорости испарения. Относительная влажность обычно указывается в сводках погоды, потому что это важный показатель скорости потери влаги и тепла растениями и животными. Один из способов приблизиться к насыщению, относительной влажности 100%, — это охладить воздух. Поэтому полезно знать, насколько воздух нужно охладить, чтобы достичь насыщения.

Точка росы – это температура, до которой необходимо охладить воздух, чтобы он стал насыщенным без изменения давления.Изменение давления влияет на давление пара и, следовательно, на температуру, при которой происходит насыщение. Таким образом, температура точки росы определяется постоянным давлением. Изменения давления незначительно изменяют температуру точки росы. Точка росы полезна при прогнозировании минимальных температур, прогнозировании образования росы и инея и прогнозировании тумана.

Когда точка росы равна температуре воздуха, воздух насыщен, а относительная влажность составляет 100%. Температура точки росы ничего не говорит нам о том, сколько молекул воды находится в атмосфере или насколько воздух близок к относительной влажности 100%.Чтобы узнать, насколько воздух близок к насыщению, нам нужно знать точку росы и температуру воздуха. Чем ближе точка росы к температуре воздуха, тем ближе воздух к насыщению. Температура, температура точки росы и относительная влажность связаны друг с другом.

Несмотря на важность запоминания определений температуры, температуры точки росы и относительной влажности, крайне важно узнать, как эти методы описания количества воды в атмосфере связаны друг с другом и как изменение одного из них влияет на два других.Чтобы достичь этого понимания, мы приглашаем вас исследовать отношения.

Что такое влажность? Введение в параметры влажности

Опубликовано с разрешения Vaisala

Измерение и контроль влажности требуются в самых разных промышленных приложениях. Каждое приложение предъявляет различные требования к приборам измерения влажности, такие как требуемый диапазон измерения, устойчивость к экстремальным условиям температуры и давления, способность восстанавливаться после образования конденсата, способность работать в опасных средах, а также варианты установки и калибровки.Не существует единого устройства, подходящего для всех нужд. На самом деле ассортимент доступного оборудования достаточно велик, различаясь как по стоимости, так и по качеству.

В этом документе обсуждаются следующие темы, чтобы помочь в выборе правильного прибора влажности:

    Различные параметры влажности
    Условия окружающей среды, влияющие на выбор прибора влажности

Что такое влажность? Введение в параметры влажности

Парциальное давление водяного пара

Влажность — это просто вода в ее газообразной фазе, правильно называемая водяным паром.Поскольку водяной пар является газом, к нему применимо большинство общих газовых законов, включая закон Дальтона о парциальных давлениях. Закон Дальтона гласит, что полное давление газа равно сумме парциальных давлений каждого из газов-компонентов:

P всего = P 1 P 2 P 3

Если мы рассмотрим воздух, уравнение означает, что общее атмосферное давление 1,013 бар (14,7 фунтов на квадратный дюйм) представляет собой сумму парциальных давлений азота, кислорода, водяного пара, аргона, углекислого газа и различных других газов в следовых количествах.

Определение давления водяного пара

Давление водяного пара (P w ) – это давление водяного пара, присутствующего в воздухе или газе. Температура определяет максимальное парциальное давление водяного пара. Это максимальное давление известно как давление пара насыщения (P ws ). Чем выше температура, тем выше давление насыщенного пара и тем больше водяного пара может удерживать воздух. Таким образом, теплый воздух имеет большую емкость для водяного пара, чем холодный воздух.

Если достигается давление насыщенного пара в воздухе или в газовой смеси, введение дополнительного количества водяного пара требует, чтобы равное количество водяного пара конденсировалось из газа в виде жидкости или твердого вещества.Психрометрическая диаграмма графически показывает зависимость между давлением насыщенного пара и температурой. Кроме того, таблицы давления пара можно использовать для определения давления насыщенного пара при любой температуре, а также имеется ряд доступных компьютерных программ расчета.

Влияние давления на влажность

Закон Дальтона гласит, что изменение общего давления газа должно влиять на парциальные давления всех составляющих газов, включая водяной пар.Если, например, общее давление увеличивается вдвое, парциальные давления всех составляющих газов также удваиваются. В воздушных компрессорах повышение давления «выжимает» воду из воздуха по мере его сжатия.

Это происходит потому, что парциальное давление водяного пара (P w ) увеличивается, но давление насыщенного пара по-прежнему зависит только от температуры. Когда давление в ресивере нарастает и P w достигает P ws , вода конденсируется в жидкость и в конечном итоге должна быть слита из резервуара.

Относительная влажность

Если концептуально представить себе водяной пар как газ, определить относительную влажность несложно. Относительная влажность (RH) может быть определена как отношение парциального давления водяного пара (P w ) к давлению насыщения водяного пара (P ws ) при определенной температуре:

%RH = 100% × P w / P ws

Относительная влажность сильно зависит от температуры, поскольку знаменатель в определении (P ws ) является функцией температуры.Например, в помещении с относительной влажностью 50 % и температурой 20°C повышение температуры в помещении до 25°C снизит относительную влажность примерно до 37 %, даже если парциальное давление водяного пара останется прежним. такой же.

Давление также влияет на относительную влажность. Например, если технологический процесс поддерживается при постоянной температуре, относительная влажность увеличится в два раза, если удвоить технологическое давление.

Температура точки росы

Если газ охлаждается и газообразный водяной пар начинает конденсироваться в жидкой фазе, температура, при которой происходит конденсация, определяется как температура точки росы (T d ).При 100% относительной влажности температура окружающей среды равна температуре точки росы. Чем дальше отрицательная точка росы от температуры окружающей среды, тем меньше риск образования конденсата и тем суше воздух.

Точка росы напрямую связана с давлением насыщенного пара (P ws ). Парциальное давление водяного пара, связанное с любой точкой росы, можно легко рассчитать. В отличие от относительной влажности, точка росы не зависит от температуры, но зависит от давления. Типичные применения для измерения точки росы включают в себя различные процессы сушки, применение сухого воздуха и сушку сжатого воздуха.

Температура точки замерзания

Если температура точки росы ниже точки замерзания, что имеет место в системах с сухим газом, иногда используется термин точка замерзания (T f ), чтобы четко указать, что конденсирующейся фазой является лед. Точка инея всегда немного выше, чем точка росы ниже 0°C, так как давление насыщения водяного пара льда отличается от давления воды. Люди также часто ссылаются на точку росы для отрицательных значений, даже если они имеют в виду точку инея. Попросите разъяснений, если вы не уверены.

Части на миллион

Единица частей на миллион (частей на миллион) иногда используется для низких уровней влажности. Это отношение водяного пара к сухому газу или общему (влажному) газу, и выражается либо объемом/объемом (ppm vol ), либо массой/весом (ppm w ). Части на миллион (ppm vol ) могут быть количественно выражены следующим образом: используется при определении содержания водяного пара в сжатых и сухих чистых газах.

Коэффициент смешивания

Коэффициент смешивания (x) представляет собой отношение массы водяного пара к массе сухого газа. Он безразмерен, но часто выражается в граммах на килограмм сухого воздуха. Соотношение смешивания в основном используется в процессах сушки и системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для расчета содержания воды, когда известен массовый расход воздуха.

Температура по влажному термометру

Традиционно температура по влажному термометру (T w ) определяется термометром, завернутым во влажный хлопковый чехол.Влажный термометр и температуру окружающей среды можно использовать вместе для расчета относительной влажности или точки росы. Например, температура по влажному термометру используется в системах кондиционирования воздуха, где ее сравнивают с температурой по сухому термометру для определения охлаждающей способности испарительных охладителей.

Абсолютная влажность

Абсолютная влажность (а) относится к массе воды в единице объема влажного воздуха при данной температуре и давлении. Обычно его выражают в граммах на кубический метр воздуха.Абсолютная влажность является типичным параметром в процессах управления и сушки.

Активность воды

Активность воды (aw) аналогична равновесной относительной влажности и использует шкалу от 0 до 1, а не от 0% до 100%.

Энтальпия

Энтальпия – это количество энергии, необходимое для приведения газа в его текущее состояние из сухого газа при 0°C. Он используется в расчетах кондиционирования воздуха.

Влияние условий окружающей среды на измерение влажности

Условия окружающей среды могут оказывать существенное влияние на измерения влажности и точки росы.Примите во внимание следующие факторы окружающей среды, чтобы получить наилучший результат измерения:

Выберите репрезентативное место измерения

Всегда выбирайте точку измерения, репрезентативную для измеряемой среды, избегая любых горячих или холодных точек. Передатчик, установленный рядом с дверью, увлажнителем, источником тепла или воздухозаборником кондиционера, будет подвержен быстрым изменениям влажности и может казаться нестабильным.

Поскольку относительная влажность сильно зависит от температуры, очень важно, чтобы датчик влажности имел ту же температуру, что и измеряемый воздух или газ.При сравнении показаний влажности двух разных приборов особенно важно тепловое равновесие между приборами/зондами и измеряемым газом.

В отличие от относительной влажности, измерение точки росы не зависит от температуры. Однако при измерении точки росы необходимо учитывать условия давления.

Остерегайтесь перепадов температур

При установке датчика влажности в технологический процесс избегайте перепадов температуры вдоль корпуса датчика. При большой разнице температур между датчиком и внешней средой весь датчик следует монтировать внутри процесса, а место ввода кабеля следует изолировать.

При опасности образования конденсата датчик следует устанавливать горизонтально, чтобы вода не стекала на датчик/кабель и не заполнила фильтр (см. рис. 1).

Убедитесь, что воздух может обтекать датчик. Свободный поток воздуха гарантирует, что датчик находится в равновесии с температурой процесса. При 20°C и относительной влажности 50% разница в 1°C между датчиком и зоной измерения вызовет погрешность в 3%RH. При относительной влажности 100% ошибка составляет 6% относительной влажности (см. рис. 2).

Прибор, подходящий для высокой влажности

Среда с относительной влажностью >90 % здесь определяется как среда с высокой влажностью.При относительной влажности 90 % разница в 2°C может привести к конденсации воды на датчике, высыхание которой в невентилируемом помещении может занять несколько часов. Датчики влажности Vaisala восстанавливаются после образования конденсата. Однако, если конденсированная вода загрязнена, точность прибора может снизиться из-за отложений на датчике, особенно солевых отложений. Даже срок службы датчика может быть сокращен. В условиях высокой влажности, когда может образовываться конденсат, следует использовать датчик с подогревом в головке датчика, такой как преобразователь влажности и температуры Vaisala HUMICAP® HMT337.

Прибор, подходящий для низкой влажности

Окружающая среда с

Если осушитель выйдет из строя в системе сжатого воздуха, может появиться конденсат, и прибор потребуется восстановить. Многие датчики точки росы повреждаются или разрушаются в таких ситуациях, но датчики точки росы Vaisala DRYCAP® выдерживают высокую влажность и даже скачки воды.

Прибор, подходящий для работы в условиях экстремальных температур и давлений

Непрерывное воздействие экстремальных температур может со временем повредить материалы сенсора и зонда.Поэтому очень важно выбрать подходящий продукт для сложных условий. При температуре выше 60°C электронику преобразователя следует монтировать вне технологического процесса, и в высокотемпературную среду следует вставлять только подходящий высокотемпературный датчик. Кроме того, требуется встроенная температурная компенсация, чтобы свести к минимуму ошибки, вызванные большими колебаниями температуры или работой при экстремальных температурах.

При измерении влажности в процессах, работающих при давлении, близком к атмосферному, небольшая утечка может быть допустимой и может быть уменьшена за счет герметизации зонда или кабеля.Однако, когда необходимо изолировать процесс или когда существует большая разница давлений между процессом и внешней средой, необходимо использовать герметичную головку зонда с соответствующим креплением. Утечки давления в точке входа изменят местную влажность и приведут к ложным показаниям.

Во многих случаях рекомендуется изолировать датчик от процесса с помощью шарового клапана, чтобы можно было снять датчик для обслуживания без остановки процесса (см. рис. 3).

Когда требуется система отбора проб для измерения точки росы?

Везде, где это возможно, датчик должен быть установлен в реальном процессе, чтобы обеспечить наиболее точные измерения и быстрое время отклика. Однако прямая установка не всегда осуществима. В таких ситуациях ячейки для образцов, установленные в линию, обеспечивают точку входа для подходящего измерительного зонда.

Обратите внимание, что внешние системы отбора проб не следует использовать для измерения относительной влажности, поскольку изменение температуры повлияет на измерение.Вместо этого можно использовать системы отбора проб с датчиками точки росы. При измерении точки росы системы отбора проб обычно используются для снижения температуры технологического газа, защиты зонда от загрязнения твердыми частицами или для обеспечения простого подключения и отключения прибора без снижения скорости процесса.

Простейшая установка для отбора проб точки росы состоит из преобразователя точки росы, подключенного к ячейке для отбора проб. Vaisala предлагает несколько моделей, подходящих для наиболее распространенных задач и задач отбора проб.Например, простая в установке ячейка для отбора проб DSC74 предназначена для условий расхода и давления в приложениях со сжатым воздухом.

В сложных условиях процесса системы отбора проб должны проектироваться тщательно. Поскольку точка росы зависит от давления, могут потребоваться расходомер, манометр, специальные непористые трубки, фильтры и насос. В качестве примера на рис. 4 показана блок-схема портативной системы отбора проб Vaisala DRYCAP® DSS70A для DM70. .

При измерении точки росы с помощью системы отбора проб следует использовать электронагрев, когда температура окружающей среды вокруг охлаждающего змеевика или соединительной трубы находится в пределах 10°C от температуры точки росы. Это предотвращает образование конденсата в трубке, соединяющей прибор для определения точки росы с технологическим процессом.

Опасные среды

Только продукты с соответствующей сертификацией могут использоваться во взрывоопасных зонах. Например, в Европе продукты должны соответствовать директиве ATEX100a, которая является обязательной с 2003 года.Искробезопасные изделия сконструированы таким образом, что даже в случае отказа они не генерируют достаточно энергии для воспламенения определенных классов газа. Проводка от искробезопасного изделия в безопасную зону должна быть изолирована защитным барьером. Например, серия искробезопасных преобразователей влажности Vaisala HMT360 специально разработана для использования в опасных средах.

Удары и вибрация

Если датчик будет подвергаться сильным ударам или вибрации, выбор датчика, способа монтажа и места установки требует тщательного рассмотрения.

Почему дефицит давления пара лучше, чем относительная влажность?

важно; заполнение слева: 0 ! важно; поле слева: 1,92%} только экран @media и (max-width: 1024px) {.fusion-body .fusion-builder-column-7 {width: 100% ! важно} .fusion-builder-column-7>.fusion-column-wrapper{margin-right:1.92%;margin-left:1.92%}}@media only screen and (max-width:640px){.fusion-body .fusion-builder-column-7{width:100% !important}.fusion-builder-column-7>.fusion-column-wrapper{margin-right:1.92%;margin-left:1.92%}}]]>

Относительная влажность (RH) и дефицит давления пара (VPD) — это два разных способа измерения влажности. В то время как большинство производителей традиционно используют относительную влажность для отслеживания влажности в теплице или помещении, все больше и больше производителей переходят на мониторинг VPD.

VPD предлагает другой подход к влажности, который больше ориентирован на растения. Это позволяет производителям лучше оптимизировать влажность для развития, роста и здоровья растений, что приводит к увеличению урожайности и улучшению качества.

 

В чем разница между дефицитом давления пара и относительной влажностью?

Относительная влажность измеряет, насколько воздух насыщен влагой при определенной температуре.

Дефицит давления пара, с другой стороны, измеряет разницу между насыщением и текущим количеством влаги в воздухе с точки зрения давления.

Для получения более подробной информации о дефиците давления паров прочитайте нашу запись в блоге – Что такое VPD?

Давление, описанное в VPD, является движущей силой транспирации растений, что делает его гораздо лучшим показателем переноса питательных веществ и, следовательно, активности растений.

 

Дефицит давления пара в зависимости от относительной влажности

Недавно мы получили данные от производителя помидоров, в которых сравнивались условия выращивания в разных теплицах, некоторые с DryGair (номера 5-6), а некоторые без (1-4) ).

 

Хорошо видно, что в теплицах DryGair относительная влажность (обозначенная на изображении как RV) была немного ниже. Это меньшая разница, чем обычно ожидается. Но это и неудивительно, так как в теплицах ДГ больше растений, размещенных более плотно (более высокий индекс листовой поверхности).

Естественно, чем больше растений испаряют больше воды. Таким образом, без DryGair в теплице добавление большего количества растений привело бы к гораздо более высокому уровню относительной влажности.

Однако, независимо от относительной влажности, мы можем видеть, что VPD (описываемый как VD) был намного выше. Это означает, что, несмотря на большее количество растений в теплице, которые испаряют больше воды, установка DryGair смогла создать в воздухе больше «пространства» для влаги.

Более высокий дефицит давления пара означает, что растения способны выделять больше воды, улучшая обмен веществ.Таким образом, несмотря на то, что в теплице было больше растений, а относительная влажность была лишь немного ниже, условия выращивания растений значительно улучшились.

 

Использование дефицита давления пара в качестве инструмента роста

Этот пример демонстрирует, насколько сложным может быть определение, мониторинг и оптимизация влажности. Важно не полагаться на относительную влажность как на единственный параметр влажности в теплице.

Дефицит давления пара является гораздо более всеобъемлющим инструментом выращивания, чем относительная влажность, для понимания и стимуляции активности растений.Вот почему производители, которые используют методы расширения возможностей растений, часто предпочитают VPD, а не RH.

Для контроля дефицита давления пара требуется осушитель для извлечения водяного пара из воздуха. Активное осушение увеличивает VPD и позволяет растениям испарять больше воды, даже когда относительная влажность не очень низкая.

Пользователи DryGair могут отслеживать VPD с помощью системы SmartDG, которая позволяет отслеживать VPD в режиме реального времени. Они также могут использовать платформу для запуска или остановки осушения удаленно или на основе заранее определенных уставок.

Узнайте больше о дефиците давления пара и осушении в видеоролике BellPark Horticulture:

 

Другие преимущества осушения

теплица в Нидерландах.

Хорошо видно, что при работе DryGair относительная влажность была на ~10% ниже. Это не маленькая разница, но и не огромный разрыв.Однако ясно видно, что дефицит давления пара был примерно в два раза выше. Что является очень существенной разницей.

Нет сомнений в том, что эта разница во влажности создает лучшие условия для выращивания, что в конечном итоге влияет на качество и урожайность. Но на этой фотографии есть еще несколько параметров, которые показывают, насколько сильно осушение может иметь значение в теплице.

 

Энергосбережение

Меньше нагрева

Прежде всего, мы видим явную разницу в температурах тепловых трубок (обозначены Bu на изображении).Без DryGair они нагревались при температуре 30°C. Но при работающем DryGair обогрев отключался.

Это связано с тем, что, контролируя влажность изнутри, фермер может держать теплицу закрытой. Без вентиляции они могли поддерживать оптимальный уровень температуры и не отдавать тепло окружающей среде. Это очень важно, когда речь идет об экономии энергии, и фактически экономит сельхозпроизводителям в среднем 50% энергии!

 

Предотвращение угарного газа

2 Потери

Теперь давайте взглянем на угарный газ 2 , концентрация которого почти удваивается благодаря DryGair.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.