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解析恒湿恒温试验箱热湿交换原理

发布时间:2021-09-24 10:04 浏览次数:171

  1.在恒湿恒温试验箱内的低温高湿情况下,由于所加蒸汽与空气或与箱壁接触而发生局部冷凝,则不仅使加汽量降低,此外,箱内的湿空气温度也会升高,加上前面的ε>ε,因此,并不是等温的加湿过程,箱内温度就会升高。
  2.蒸汽加湿方式为电热加湿,分开式和封闭式。响应较慢,往往存在滞后现象,所以湿度波动较大,但结构简单、可靠。闭合蒸汽压力大于大气压,在0.1~0.3MPa之间,无滞后现象,但需要配备减压阀、电磁阀、泄水管等,结构复杂,多用于大型人工气候室内,多用于中小型湿热容器。
  热湿交换是空气与水面直接接触的热湿交换原理:
  当空气通过水面时,与水表面进行热交换。根据它们的水温,可以只进行显热交换,也可以同时进行显热交换和湿交换,同时也可以进行潜热交换。湿热交换是指空气和水之间存在温差,热传导主要通过热传导、对流和辐射的作用来进行,而潜热交换则是空气中的水蒸汽蒸发(或冷凝),吸收(或释放)蒸发潜热的结果。换热量是显热交换量与潜热量交换量的代数和。当空气与水面直接接触时,由于水分子不规律地运动,形成了饱和空气边界层,其水蒸汽分子浓度或水汽分压力随边界层的饱和空气温度而变化。例如边界层的温度高于其上方空气的温度,就会由边界层将热量传给空气,相反,它是由空气传到边界层。例如,边界层内水蒸气分子浓度大于其上空气的水蒸气分子浓度(即边缘层的水蒸汽分压力大于空气的水蒸汽分压力),则空气中水蒸气分子的数量会增加,反之会减小。前一种叫做蒸发,后一种叫做凝结。汽化过程中,边界层中水汽分子因水面跃出而减少,蒸发过程中,边界层中水汽分子过多,又返回表面。
  因此,空气与水之间的显热交换依赖于边界层与其上方空气的温差,而湿交换及其产生的潜热交换取决于水蒸汽分子的浓度差或分压差。湿法原理是通过电加热,在水槽中产生蒸汽,蒸汽通过喷淋管进入恒湿恒温试验箱,将箱内空气加湿。蒸气从蒸气炉中排出,经减压后,喷入恒湿恒温试验箱内进行加湿。恒湿恒温试验箱内气流通过箱内浅水盘表面,与水面温度相等的饱和空气边界区进行湿热交换。加湿条件下,边界区蒸气分子浓度大于流动气流的水蒸气分子浓度,即为加湿。

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