1. Ce este aerul? Ce este aerul normal?
Răspuns: Atmosfera din jurul Pământului, suntem obișnuiți să o numim aer.
Aerul aflat la presiunea specificată de 0,1 MPa, temperatura de 20°C și umiditatea relativă de 36% este considerat aer normal. Aerul normal diferă de aerul standard prin temperatură și conține umiditate. Când în aer există vapori de apă, odată ce aceștia sunt separați, volumul de aer se va reduce.
2. Care este definiția standard a aerului la nivel de stat?
Răspuns: Definiția stării standard este: starea aerului în care presiunea de aspirație a aerului este de 0,1 MPa și temperatura este de 15,6 °C (definiția industriei interne este de 0 °C) se numește starea standard a aerului.
În starea standard, densitatea aerului este de 1,185 kg/m3 (capacitatea evacuarii compresorului de aer, a uscătorului, a filtrului și a altor echipamente de post-procesare este marcată de debitul în starea standard a aerului, iar unitatea este scrisă ca Nm3/min).
3. Ce este aerul saturat și aerul nesaturat?
Răspuns: La o anumită temperatură și presiune, conținutul de vapori de apă din aerul umed (adică densitatea vaporilor de apă) are o anumită limită; când cantitatea de vapori de apă conținută la o anumită temperatură atinge conținutul maxim posibil, umiditatea în acest moment a aerului se numește aer saturat. Aerul umed fără conținutul maxim posibil de vapori de apă se numește aer nesaturat.
4. În ce condiții aerul nesaturat devine aer saturat? Ce este „condensarea”?
În momentul în care aerul nesaturat devine aer saturat, picăturile de apă lichidă se vor condensa în aerul umed, fenomen numit „condensare”. Condensarea este o acțiune frecventă. De exemplu, umiditatea aerului vara este foarte ridicată și este ușor să se formeze picături de apă pe suprafața conductei de apă. În diminețile de iarnă, picăturile de apă vor apărea pe geamurile locuitorilor. Acestea sunt aerul umed răcit sub presiune constantă pentru a atinge punctul de rouă. Rezultatul condensării datorate temperaturii.
5. Ce sunt presiunea atmosferică, presiunea absolută și presiunea manometrică? Care sunt unitățile comune de presiune?
Răspuns: Presiunea cauzată de un strat foarte gros de atmosferă care înconjoară suprafața Pământului asupra suprafeței Pământului sau a obiectelor de la suprafață se numește „presiune atmosferică”, iar simbolul este Ρb; presiunea care acționează direct asupra suprafeței recipientului sau obiectului se numește „presiune absolută”. Valoarea presiunii pornește de la vidul absolut, iar simbolul este Pa; presiunea măsurată de manometre, vacuometre, tuburi în formă de U și alte instrumente se numește „presiune manometrică”, iar „presiunea manometrică” pornește de la presiunea atmosferică, iar simbolul este Ρg. Relația dintre cele trei este
Pa=Pb+Pg
Presiunea se referă la forța pe unitatea de suprafață, iar unitatea de presiune este N/pătrat, notată cu Pa, numită Pascal. MPa (MPa) este utilizat în mod obișnuit în inginerie
1MPa = 10 a șasea putere Pa
1 presiune atmosferică standard = 0,1013 MPa
1kPa=1000Pa=0,01kgf/pătrat
1MPa = puterea a zecea a șasea Pa = 10,2 kgf/pătrat
În vechiul sistem de unități, presiunea este exprimată de obicei în kgf/cm2 (kilogram forță/centimetru pătrat).
6. Ce este temperatura? Care sunt unitățile de măsură de temperatură utilizate în mod obișnuit?
R: Temperatura este media statistică a mișcării termice a moleculelor unei substanțe.
Temperatură absolută: Temperatura care pornește de la temperatura limită cea mai scăzută la care moleculele de gaz se opresc din mișcare, notată cu T. Unitatea de măsură este „Kelvin”, iar simbolul unității este K.
Temperatura Celsius: Temperatura pornind de la punctul de topire al gheții, unitatea este „Celsius”, iar simbolul unității este ℃. În plus, țările britanice și americane folosesc adesea „temperatura Fahrenheit”, iar simbolul unității este F.
Relația de conversie dintre cele trei unități de temperatură este
T(K) = t(°C) + 273,16
t(F)=32+1,8t(℃)
7. Care este presiunea parțială a vaporilor de apă în aerul umed?
Răspuns: Aerul umed este un amestec de vapori de apă și aer uscat. Într-un anumit volum de aer umed, cantitatea de vapori de apă (în masă) este de obicei mult mai mică decât cea a aerului uscat, dar ocupă același volum ca și aerul uscat. , au și aceeași temperatură. Presiunea aerului umed este suma presiunilor parțiale ale gazelor constitutive (adică aer uscat și vapori de apă). Presiunea vaporilor de apă în aerul umed se numește presiunea parțială a vaporilor de apă, notată cu Pso. Valoarea sa reflectă cantitatea de vapori de apă din aerul umed; cu cât conținutul de vapori de apă este mai mare, cu atât presiunea parțială a vaporilor de apă este mai mare. Presiunea parțială a vaporilor de apă în aerul saturat se numește presiunea parțială saturată a vaporilor de apă, notată cu Pab.
8. Care este umiditatea aerului? Câtă umiditate?
Răspuns: Mărimea fizică care exprimă uscăciunea și umiditatea aerului se numește umiditate. Expresiile de umiditate utilizate în mod obișnuit sunt: umiditatea absolută și umiditatea relativă.
În condiții standard, masa de vapori de apă conținută în aerul umed într-un volum de 1 m3 se numește „umiditatea absolută” a aerului umed, iar unitatea este g/m3. Umiditatea absolută indică doar cantitatea de vapori de apă conținută într-o unitate de volum de aer umed, dar nu indică capacitatea aerului umed de a absorbi vaporii de apă, adică gradul de umiditate al aerului umed. Umiditatea absolută este densitatea vaporilor de apă din aerul umed.
Raportul dintre cantitatea reală de vapori de apă conținută în aerul umed și cantitatea maximă posibilă de vapori de apă la aceeași temperatură se numește „umiditate relativă”, care este adesea exprimată prin φ. Umiditatea relativă φ este între 0 și 100%. Cu cât valoarea φ este mai mică, cu atât aerul este mai uscat și cu atât capacitatea de absorbție a apei este mai mare; cu cât valoarea φ este mai mare, cu atât aerul este mai umed și cu atât capacitatea de absorbție a apei este mai slabă. Capacitatea de absorbție a umidității aerului umed este, de asemenea, legată de temperatura acestuia. Pe măsură ce temperatura aerului umed crește, presiunea de saturație crește în mod corespunzător. Dacă conținutul de vapori de apă rămâne neschimbat în acest moment, umiditatea relativă φ a aerului umed va scădea, adică capacitatea de absorbție a umidității aerului umed va crește. Prin urmare, în timpul instalării camerei compresorului de aer, trebuie acordată atenție menținerii ventilației, scăderii temperaturii, fără drenaj și acumulării de apă în cameră pentru a reduce umiditatea din aer.
9. Ce este conținutul de umiditate? Cum se calculează conținutul de umiditate?
Răspuns: În aerul umed, masa de vapori de apă conținută în 1 kg de aer uscat se numește „conținut de umiditate” al aerului umed, care este utilizat în mod obișnuit. Pentru a demonstra că ω este aproape proporțional cu presiunea parțială a vaporilor de apă Pso și invers proporțional cu presiunea totală a aerului p. ω reflectă exact cantitatea de vapori de apă conținută în aer. Dacă presiunea atmosferică este în general constantă, atunci când temperatura aerului umed este constantă, Pso este, de asemenea, constantă. În acest moment, umiditatea relativă crește, conținutul de umiditate crește, iar capacitatea de absorbție a umidității scade.
10. De ce depinde densitatea vaporilor de apă din aerul saturat?
Răspuns: Conținutul de vapori de apă (densitatea vaporilor de apă) din aer este limitat. În intervalul de presiune aerodinamică (2 MPa), se poate considera că densitatea vaporilor de apă din aerul saturat depinde doar de temperatură și nu are nicio legătură cu presiunea aerului. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât densitatea vaporilor de apă saturați este mai mare. De exemplu, la 40°C, 1 metru cub de aer are aceeași densitate a vaporilor de apă saturați, indiferent dacă presiunea sa este de 0,1 MPa sau 1,0 MPa.
11. Ce este aerul umed?
Răspuns: Aerul care conține o anumită cantitate de vapori de apă se numește aer umed, iar aerul fără vapori de apă se numește aer uscat. Aerul din jurul nostru este aer umed. La o anumită altitudine, compoziția și proporția aerului uscat sunt practic stabile și nu au o semnificație specială pentru performanța termică a întregului aer umed. Deși conținutul de vapori de apă din aerul umed nu este mare, schimbarea conținutului are o influență mare asupra proprietăților fizice ale aerului umed. Cantitatea de vapori de apă determină gradul de uscăciune și umiditate al aerului. Obiectul de lucru al compresorului de aer este aerul umed.
12. Ce este căldura?
Răspuns: Căldura este o formă de energie. Unități de măsură utilizate în mod obișnuit: kJ/(kg·℃), cal/(kg·℃), kcal/(kg·℃) etc. 1kcal=4,186kJ, 1kJ=0,24kcal.
Conform legilor termodinamicii, căldura poate fi transferată spontan de la capătul cu temperatură înaltă la capătul cu temperatură joasă prin convecție, conducție, radiație și alte forme. În absența consumului extern de energie, căldura nu poate fi niciodată inversată.
13. Ce este căldura sensibilă? Ce este căldura latentă?
Răspuns: În procesul de încălzire sau răcire, căldura absorbită sau eliberată de un obiect atunci când temperatura acestuia crește sau scade fără a-și schimba starea inițială de fază se numește căldură sensibilă. Aceasta poate provoca schimbări evidente de temperatură și temperatură, care pot fi de obicei măsurate cu un termometru. De exemplu, căldura absorbită prin creșterea temperaturii apei de la 20°C la 80°C se numește căldură sensibilă.
Când un obiect absoarbe sau eliberează căldură, starea sa de fază se schimbă (cum ar fi gazul care devine lichid...), dar temperatura nu se schimbă. Această căldură absorbită sau eliberată se numește căldură latentă. Căldura latentă nu poate fi măsurată cu un termometru și nici nu o poate simți corpul uman, dar poate fi calculată experimental.
După ce aerul saturat eliberează căldură, o parte din vaporii de apă se va transforma în apă lichidă, iar temperatura aerului saturat nu scade în acest moment, iar această parte a căldurii eliberate este căldură latentă.
14. Care este entalpia aerului?
Răspuns: Entalpia aerului se referă la căldura totală conținută în aer, de obicei calculată pe baza unității de masă a aerului uscat. Entalpia este reprezentată de simbolul ι.
15. Ce este punctul de rouă? Cu ce este legat?
Răspuns: Punctul de rouă este temperatura la care aerul nesaturat își scade temperatura, menținând constantă presiunea parțială a vaporilor de apă (adică, menținând constant conținutul absolut de apă), astfel încât să ajungă la saturație. Când temperatura scade la punctul de rouă, picăturile de apă condensate vor fi precipitate în aerul umed. Punctul de rouă al aerului umed nu este legat doar de temperatură, ci și de cantitatea de umiditate din aerul umed. Punctul de rouă este ridicat cu conținut ridicat de apă, iar punctul de rouă este scăzut cu conținut scăzut de apă. La o anumită temperatură a aerului umed, cu cât temperatura punctului de rouă este mai mare, cu atât presiunea parțială a vaporilor de apă din aerul umed este mai mare și cu atât conținutul de vapori de apă din aerul umed este mai mare. Temperatura punctului de rouă are o utilizare importantă în ingineria compresoarelor. De exemplu, atunci când temperatura de ieșire a compresorului de aer este prea scăzută, amestecul petrol-gaz se va condensa din cauza temperaturii scăzute din butoiul petrol-gaz, ceea ce va face ca uleiul de ungere să conțină apă și va afecta efectul de lubrifiere. Prin urmare, temperatura de ieșire a compresorului de aer trebuie proiectată astfel încât să nu fie mai mică decât temperatura punctului de rouă la presiunea parțială corespunzătoare.
Data publicării: 17 iulie 2023
