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高低温试验箱空气与水面直接接触的热湿交换原理

返回列表 浏览量: 12 发布日期: 2020-08-20 15:28

        高低温试验箱在低温高湿情况下,由于加入的蒸汽与空气未充分混合,或与箱壁接触而出现局部冷凝,则不仅使加入的蒸汽量减少,而且还放出热量使箱内湿空气温度上升,所以并非等温的加湿过程,箱内温度会有所升高。如用电热加湿,分为开启式及密闭式。开启式响应性较慢,常有滞后现象,故湿度波动较大,但结构简单可靠。闭式蒸汽压力大于大气压,在0.1~0.3MPa之间,无滞后,但需配有减压阀、电磁阀、泄水管等,结构复杂,多用于大型人工气候室中。开启式多用于中小型湿热箱中。当空气经过敞开的水面时,与水表面发生热湿交换。按其水温不同,可能仅发生显热交换;也可能既有显热交换,又能湿交换,同时还有潜热交换。显热交换是空气与水之间存在温差,因导热、对流和辐射作用而换热,而潜热交换是空气中的水蒸汽蒸发(或凝结)而吸收(或放出)汽化潜热的结果。总热交换量为显热交换量与潜热交换量的代数和。

       空气与水面直接接触时,在贴近水面上,由于水分子作不规则运动的结果,形成了一个温度等于水面温度的饱和空气边界层,且其水蒸汽分子的浓度或水汽分压力取决于边界层的饱和空气温度。

如边界层的温度高于其上空气的温度,则由边界层向空气传热;反之则由空气向边界层传热。如边界层内水蒸汽分子浓度大于其上空气的水蒸汽分子浓度(即边界层的水蒸汽分压力大于空气的水蒸汽分压力),则空气中的水蒸汽分子数将增加;反之则将减少。前者称为“蒸发",后者称为“冷凝"。在蒸发过程中,边界层中减少了的水汽分子由水面跃出的水分子补充;在冷凝过程中,边界层中过多的水汽分子将回到水面。


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