حاسبة حرارة الهواء المخلوط
أدخل حالة وتدفق الهواء الخارجي (OA) والراجع (RA) لتحصل فورًا على البصيلة الجافة والرطوبة النسبية والإنثالبي وباقي خواص الهواء المخلوط (MA) مخلوطًا بكتلة الهواء الجاف، مع الفرق عن التناسب البسيط في الكتب.
مبدأ الخلط
- الخلط بكتلة الهواء الجاف
- في الخلط الأديباتي تُحفظ كتلة الهواء الجاف والرطوبة والطاقة؛ فإذا كانت x حصة الهواء الخارجي من كتلة الهواء الجاف فإن WM = x WOA + (1 − x) WRA و hM = x hOA + (1 − x) hRA. يُقسم التدفق (m³/h) على الحجم النوعي لكل تيار للحصول على الكتلة (kg/h).
- على المخطط: نقطة على الخط بين OA وRA
- على المخطط السيكرومتري تقع نقطة الخلط MA على الخط المستقيم الواصل بين OA وRA، وبعدها عن النقطتين يتناسب عكسيًا مع كتلتي الهواء الجاف. مع 30 % هواء خارجي تكون عند نحو 30 % من المسافة من RA نحو OA.
- قاعدة الحرارة البسيطة
- تستخدم الكتب غالبًا tM ≈ (QOA tOA + QRA tRA) / (QOA + QRA) فتقسم الحرارة حسب نسبة التدفق. يكون الخطأ عادة أقل من 0.1 K لكنه يكبر مع فرق كبير في الحرارة (هواء خارجي شتوي) أو الرطوبة. تعرض هذه الحاسبة القيمة الكتلية والفرق.
أمثلة الخلط حسب نسبة OA (صيف، 101.325 kPa)
هواء خارجي 32 °C و60 %، وهواء راجع 26 °C و50 %، والمجموع 10,000 m³/h مع تغيير نسبة تدفق الهواء الخارجي فقط. حُسبت عند البناء بالمحرك نفسه للحاسبة أعلاه، والعمود الأخير هو الفرق عن القاعدة البسيطة (الكتلي − البسيط).
| نسبة OA الحجمية % | نسبة OA الكتلية % | الحرارة الجافة °C | الرطوبة النسبية % | المحتوى الحراري kJ/kg(DA) | الفرق عن القاعدة البسيطة K |
|---|---|---|---|---|---|
| 10 | 9.7 | 26.59 | 51.6 | 55.39 | −0.010 |
| 20 | 19.5 | 27.18 | 53.0 | 57.88 | −0.017 |
| 30 | 29.3 | 27.78 | 54.3 | 60.38 | −0.023 |
| 50 | 49.2 | 28.97 | 56.5 | 65.44 | −0.027 |
أسئلة شائعة
كيف تُحسب حرارة الهواء المخلوط؟
اقسم كل تدفق على حجمه النوعي لتحصل على كتلة الهواء الجاف، واخلط نسبة الرطوبة والإنثالبي بحصة الهواء الخارجي الكتلية x (WM و hM)، ثم احسب البصيلة الجافة من tM = (hM − 2501 WM) / (1.006 + 1.86 WM). مثلًا هواء خارجي 32 °C و60 % وهواء راجع 26 °C و50 % مع 30 % هواء خارجي يعطي نحو 27.8 °C و54 % وإنثالبي نحو 60.4 kJ/kg هواء جاف.
ما الفرق بين نسبة التدفق ونسبة الكتلة؟
عند التدفق نفسه بوحدة m³/h يكون للهواء الدافئ الرطب حجم نوعي أكبر وكتلة هواء جاف أقل. في المثال أعلاه تعادل نسبة تدفق خارجي 30 % نحو 29.3 % بالكتلة. تُحفظ الطاقة والرطوبة بالكتلة، لذا فالخلط الكتلي هو الدقيق، وتعرض الحاسبة النسبتين.
هل يسبب الخلط تكثفًا أو ضبابًا؟
منحنى التشبع محدب للأعلى، لذا قد يمر الخط المستقيم بين هواء خارجي بارد رطب وهواء راجع دافئ رطب فوقه. مثلًا خلط نصفين من هواء خارجي −10 °C و80 % وهواء راجع 24 °C و70 % يضع نقطة الخلط الخطية (نحو 6 °C) فوق التشبع، فتتحول الرطوبة الزائدة إلى ضباب أو تكثف. لا تعطي هذه الحاسبة قيم حالة فوق التشبع، بل تحذيرًا من الضباب مع البصيلة الجافة للخط المستقيم؛ فكّر في تسخين الهواء الخارجي مسبقًا أو تغيير النسبة.
المعادلات والمصادر
- كتلة الهواء الجاف: ṁ = Q / v (m³/h ÷ m³/kg(DA) = kg/h), x = ṁOA / (ṁOA + ṁRA)
- الخلط الأديباتي: WM = x WOA + (1 − x) WRA, hM = x hOA + (1 − x) hRA
- البصيلة الجافة للخليط: tM = (hM − 2501 WM) / (1.006 + 1.86 WM) (باقي الخواص بمعادلات الحالة نفسها)
المصادر
- ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI), الفصل 1 Psychrometrics: Adiabatic Mixing of Two Moist Airstreams
آخر تحديث 2026-11-09.