Kalkulator temperatury powietrza mieszanego
Podaj stan i przepływ powietrza zewnętrznego (OA) i obiegowego (RA), aby od razu uzyskać temperaturę suchą, RH, entalpię i inne parametry mieszaniny (MA), mieszanej według masy powietrza suchego. Pokazana jest też różnica względem prostej proporcji z podręczników.
Zasada mieszania
- Mieszanie według masy powietrza suchego
- W mieszaniu adiabatycznym zachowana jest masa powietrza suchego, wilgoć i energia; przy udziale masowym powietrza zewnętrznego x: WM = x WOA + (1 − x) WRA oraz hM = x hOA + (1 − x) hRA. Przepływy (m³/h) dzieli się przez objętość właściwą każdego strumienia, by otrzymać masę (kg/h).
- Na wykresie: punkt na odcinku OA i RA
- Na wykresie psychrometrycznym punkt mieszaniny MA leży na prostej łączącej OA i RA, a jego odległości od punktów są odwrotnie proporcjonalne do mas powietrza suchego. Przy 30 % powietrza zewnętrznego leży ok. 30 % drogi od RA w stronę OA.
- Prosta reguła temperatury
- Podręczniki często stosują tM ≈ (QOA tOA + QRA tRA) / (QOA + QRA), dzieląc temperaturę według przepływów. Błąd zwykle nie przekracza 0,1 K, ale rośnie przy dużej różnicy temperatur (zimowe powietrze zewnętrzne) lub wilgotności. Kalkulator pokazuje wartość masową i różnicę.
Przykłady mieszania wg udziału OA (lato, 101,325 kPa)
Powietrze zewnętrzne 32 °C i 60 %, obiegowe 26 °C i 50 %, łącznie 10,000 m³/h; zmienia się tylko udział przepływu zewnętrznego. Obliczone przy budowie tym samym silnikiem co kalkulator; ostatnia kolumna to różnica względem prostej reguły (masowo − prosto).
| Udział objętościowy OA % | Udział masowy OA % | Term. suchy °C | Wilgotność względna % | Entalpia kJ/kg(DA) | Różnica od prostej reguły 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 |
Najczęściej zadawane pytania
Jak obliczyć temperaturę powietrza mieszanego?
Podziel każdy przepływ przez objętość właściwą (masa powietrza suchego), wymieszaj zawartość wilgoci i entalpię według udziału masowego x powietrza zewnętrznego (WM, hM), a temperaturę suchą oblicz z tM = (hM − 2501 WM) / (1,006 + 1,86 WM). Np. zewnętrzne 32 °C i 60 %, obiegowe 26 °C i 50 % przy 30 % zewnętrznego dają ok. 27,8 °C i 54 % oraz entalpię ok. 60,4 kJ/kg powietrza suchego.
Czym różni się udział objętościowy od masowego?
Przy tym samym m³/h ciepłe, wilgotne powietrze ma większą objętość właściwą, więc mniej masy powietrza suchego. W przykładzie 30 % udziału objętościowego to ok. 29,3 % masowo. Energia i wilgoć są zachowane masowo, więc mieszanie masowe jest dokładne; kalkulator pokazuje oba udziały.
Czy mieszanie może wywołać kondensację lub mgłę?
Krzywa nasycenia jest wypukła ku górze, więc prosta między zimnym, wilgotnym powietrzem zewnętrznym a ciepłym, wilgotnym obiegowym może przejść nad nią. Np. mieszając po połowie powietrze zewnętrzne −10 °C i 80 % z obiegowym 24 °C i 70 %, punkt mieszaniny na prostej (ok. 6 °C) leży nad nasyceniem, a nadmiar wilgoci tworzy mgłę lub kondensat. Kalkulator nie podaje takich stanów przesyconych, lecz ostrzeżenie o mgle i temperaturę suchą z prostej; rozważ podgrzanie powietrza zewnętrznego lub zmianę udziału.
Równania i źródła
- Masa powietrza suchego: ṁ = Q / v (m³/h ÷ m³/kg(DA) = kg/h), x = ṁOA / (ṁOA + ṁRA)
- Mieszanie adiabatyczne: WM = x WOA + (1 − x) WRA, hM = x hOA + (1 − x) hRA
- Temperatura sucha mieszaniny: tM = (hM − 2501 WM) / (1.006 + 1.86 WM) (pozostałe parametry z tych samych równań stanu)
Źródła
- ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI), rozdz. 1 Psychrometrics: Adiabatic Mixing of Two Moist Airstreams
Ostatnia aktualizacja: 2026-11-09.