术语定义
- 比焓 h(kJ/kg干空气)
- 1 kg 干空气及其所含水蒸气所具有的热量。以 0 °C 干空气为零点,所以很冷的空气为负值。表冷器冷量 = 质量流量 × 比焓差。
- 含湿量 d(g/kg干空气,kg/kg′)
- 1 kg 干空气中所含水蒸气的质量。注意不要与“绝对湿度”(每 m³ 空气中水蒸气的质量,g/m³)混淆。结果中两者都会给出。
- 露点温度(°C)
- 水蒸气含量不变而降温时,开始结露的温度。含湿量相同,露点温度也相同。
- 相对湿度与湿球温度
- 相对湿度是当前水蒸气分压力与同温度下饱和水蒸气分压力之比,湿球温度是湿纱布温度计所指示的温度。两者之一加上干球温度,就能确定状态。
典型工况比焓与含湿量表(101.325 kPa)
设计和练习中常用的工况,用与上方计算器相同的引擎计算得出。kcal/kg = kJ/kg ÷ 4.1868。
| 工况 | 干球 °C | 相对湿度 % | 比焓 kJ/kg(DA) | 比焓 kcal/kg | 含湿量 g/kg(DA) | 露点 °C | 湿球 °C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 基准示例 | 25 | 50 | 50.3 | 12.02 | 9.88 | 13.9 | 17.9 |
| 夏季室内 | 26 | 50 | 52.9 | 12.64 | 10.50 | 14.8 | 18.7 |
| 夏季室内(偏低) | 24 | 50 | 47.8 | 11.42 | 9.30 | 12.9 | 17.1 |
| 夏季室外(示例) | 32 | 60 | 78.4 | 18.72 | 18.03 | 23.3 | 25.6 |
| 夏季室外(练习示例) | 33 | 60 | 82.2 | 19.63 | 19.11 | 24.2 | 26.4 |
| 表冷器出口(送风) | 16 | 90 | 41.9 | 10.02 | 10.21 | 14.4 | 15.0 |
| 冬季室内 | 22 | 40 | 38.8 | 9.27 | 6.56 | 7.8 | 13.9 |
| 冬季室外(示例) | −5 | 70 | −0.7 | −0.17 | 1.73 | −9.1 | −6.3 |
| 严寒冬季室外 | −10 | 70 | −7.3 | −1.74 | 1.12 | −14.0 | −11.0 |
计算公式(ASHRAE Handbook Fundamentals 2017,第 1 章)
- 饱和水蒸气分压力 pws(t):Hyland-Wexler 公式(公式 5、6,区分水面与冰面)
- 水蒸气分压力 pw = RH/100 × pws(t),含湿量 d = 0.621945 pw / (p − pw)(公式 20,d 以 kg/kg 计)
- 由湿球温度求:d = ((2501 − 2.326 t*) ds* − 1.006 (t − t*)) / (2501 + 1.86 t − 4.186 t*)(公式 33,t* = 湿球温度)
- 比焓 h = 1.006 t + d (2501 + 1.86 t) kJ/kg干空气(公式 32)
- 露点温度:用迭代计算求解 pws(td) = pw(不是近似公式)
用比焓差求表冷器冷量
室内 26 °C·50 %(h 52.9 kJ/kg,比容 0.862 m³/kg)的空气 1,000 m³/h,冷却到 16 °C·90 %(h 41.9 kJ/kg):质量流量 1,000 ÷ 0.862 = 1,160 kg/h,热量 1,160 × (52.9 − 41.9) ÷ 3,600 = 3.5 kW。把两个点和风量输入焓湿图计算器,会分成显热和潜热。
出处
- ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI),第 1 章 Psychrometrics:公式 5、6、20、32、33
- Hyland, R. W. and Wexler, A. (1983), ASHRAE Transactions 89(2A):饱和水蒸气分压力公式
- 标准大气(海拔 → 大气压力):ASHRAE Handbook Fundamentals 2017,第 1 章公式 3
常见问题
比焓 kJ/kg 怎么换算成 kcal/kg?
kJ/kg 的数值除以 4.1868 就是 kcal/kg。例如 25 °C、50 % 空气的比焓 50.3 kJ/kg干空气,约为 12.0 kcal/kg干空气。用于与旧教材中的 kcal 数值核对。
怎么用比焓差求表冷器的冷却能力?
全热(kW)= 干空气质量流量(kg/s)× (入口比焓 − 出口比焓)。风量 3,000 m³/h 按密度 1.2 kg/m³ 估算为 1.0 kg/s,比焓差 20 kJ/kg 时约为 20 kW。精确值要用入口比容求出干空气质量后计算。
绝对湿度 g/m³ 和含湿量 g/kg 是同一个值吗?
不是。g/m³ 是每 1 m³ 空气所含水蒸气的质量(水蒸气密度,即绝对湿度),g/kg干空气 是每 1 kg 干空气所含水蒸气的质量(含湿量)。25 °C、50 % 时,含湿量为 9.88 g/kg干空气,水蒸气密度约为 11.5 g/m³。
最后更新:2026-10-12。