混合空氣計算器 · 外氣回風混合溫度與焓
輸入外氣(OA)與回風(RA)的狀態和風量,按乾空氣質量比混合,立即得到混合空氣(MA)的乾球、相對濕度、焓等物性,並顯示與教材中溫度簡單比例的差別。
混合原理
- 按乾空氣質量比混合
- 絕熱混合中乾空氣質量、水分和能量守恆。設外氣乾空氣質量比為 x,則 WM = x WOA + (1 − x) WRA,hM = x hOA + (1 − x) hRA。風量(m³/h)除以各自比容得到乾空氣質量(kg/h)。
- 焓濕圖上:兩點連線上的內分點
- 在焓濕圖上,混合點 MA 位於外氣 OA 與回風 RA 的連線上,到兩點的距離之比與乾空氣質量之比相反。混入 30 % 外氣時,它在從 RA 向 OA 約 30 % 的位置。
- 溫度簡單比例近似
- 考試教材常用 tM ≈ (QOA tOA + QRA tRA) / (QOA + QRA),按風量比分配溫度。誤差通常在 0.1 K 以內,但溫差(冬季外氣)或濕度差大時會增大。本計算器顯示按質量混合的值及其差別。
不同外氣比的混合範例(夏季,101.325 kPa)
外氣 32 °C·60 %、回風 26 °C·50 %、總風量 10,000 m³/h,只改變外氣風量比的結果。與上方計算器使用同一引擎在建置時計算,最後一欄是與溫度簡單比例的差(按質量 − 簡單比例)。
| 外氣風量比 % | 外氣質量比 % | 乾球溫度 °C | 相對濕度 % | 焓 kJ/kg(DA) | 與簡單比例之差 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 |
常見問題
混合空氣溫度怎麼計算?
用比容把各風量換算為乾空氣質量,按外氣質量比 x 混合絕對濕度和焓(WM、hM),再由 tM = (hM − 2501 WM) / (1.006 + 1.86 WM) 求乾球。例如外氣 32 °C·60 %、回風 26 °C·50 %、外氣 30 %,混合空氣約 27.8 °C·54 %,焓約 60.4 kJ/kg(DA)。
風量比和質量比有什麼不同?
同樣的 m³/h,溫暖潮濕的空氣比容較大,乾空氣質量較少。上例中外氣風量比 30 % 對應質量比約 29.3 %。能量與水分按質量守恆,所以按質量比混合才準確;本計算器同時顯示兩種比例。
混合會產生結露或霧嗎?
飽和線向上凸起,冷而濕的外氣與暖而濕的回風之間的直線可能越過飽和線。例如外氣 −10 °C·80 % 與回風 24 °C·70 % 各半混合,直線混合點(約 6 °C)落在飽和線之上,多餘水分會成為霧或結露。本計算器不輸出這種過飽和狀態,只顯示起霧警告和直線混合乾球,請考慮預熱外氣或調整比例。
計算公式與出處
- 乾空氣質量:ṁ = Q / v (m³/h ÷ m³/kg(DA) = kg/h), x = ṁOA / (ṁOA + ṁRA)
- 絕熱混合:WM = x WOA + (1 − x) WRA, hM = x hOA + (1 − x) hRA
- 混合乾球:tM = (hM − 2501 WM) / (1.006 + 1.86 WM)(其餘物性用同一狀態點公式)
出處
- ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI), 第 1 章 Psychrometrics: Adiabatic Mixing of Two Moist Airstreams(兩股濕空氣的絕熱混合)
最後更新 2026-11-09。