2.一股压强为101325Pa,温度为25C,相对湿度50%的湿空气流入一个内径-|||-为20m

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摘要 要计算湿空气流出湿壁管后的相对湿度,需要使用水汽压力平衡的原理。假设湿空气在进入湿壁管前是完全饱和的,流出湿壁管后的温度不变,那么其水汽压力仍然是进入湿壁管前的饱和水汽压力。进入湿壁管前的饱和水汽压力可以根据温度求得,具体可以使用水蒸气表查找。在本题中,温度为25°C,相对湿度为50%,可以利用水蒸气表得到进入湿壁管前的饱和水汽压力为3167 Pa。根据水汽压力平衡的原理,流出湿壁管后的水汽压力也应该是3167 Pa。因此,流出湿壁管后的相对湿度可以通过当前压强和水汽压力计算得到。湿空气流出湿壁管后的压强仍然是101325 Pa,水汽压力为3167 Pa,因此总压强为101325+3167=104492 Pa。根据相对湿度的定义,相对湿度等于当前水汽压力与相对饱和水汽压力的比值,再乘以100%。相对饱和水汽压力可以利用水蒸气表在25°C下进行查找,为3167*0.5=1583.5 Pa。因此,流出湿壁管后的相对湿度为:相对湿度 = 3167/1583.5*100% ≈ 200.1%注意到计算结果超过了100%,这是因为在理论上,流出湿壁管后的空气不能含有比饱和水汽压力更多的水汽,因此相对湿度最大也只能是100%。实际上,当相对湿度超过100%时,空气中多余的水汽就会形成水滴或冷凝物,这就是“露点效应”。因此,本题的计算结果需要进行修正,修正后的相对湿度应该为100%。
咨询记录 · 回答于2023-04-19
2.一股压强为101325Pa,温度为25C,相对湿度50%的湿空气流入一个内径-|||-为20m
亲亲~您好,很高兴为您服务~一股压强为101325Pa,温度为25C,相对湿度50%的湿空气流入一个内径-|||-为20m的管道,管道内的压强为101325Pa,温度为25C,相对湿度为50%。
亲亲~您好,很高兴为您服务~一股压强为101325Pa,温度为25C,相对湿度50%的湿空气流入一个内径-|||-为20m的水平管道,速度为多少?首先需要计算出湿空气的密度,根据气体状态方程:$PV=nRT$其中,$P$为压强,$V$为体积,$n$为物质的量,$R$为气体常量,$T$为温度。将该方程稍作变形可得:$\rho = \frac{P}{RT}$其中,$\rho$为气体的密度。因为题目中给出了压强和温度,所以可以直接计算出湿空气的密度:$\rho = \frac{101325}{287\times (273+25)} \approx 1.175kg/m^3$接下来,利用质量守恒定律,可以得到:$Av_1 = Av_2$其中,$A$为流道的横截面积,$v_1$为湿空气进入管道的速度,$v_2$为管道中湿空气的速度。设管道中的相对湿度为$x$,则湿空气的水分含量为$xW$($W$为水的分子量)。由于这道题目中未给出水分的分子量,因此可以使用水蒸气的平均分子量,即18g/mol进行计算。根据水分的质量守恒可得:$Av_1\rho xW = Av_2\rho_w x_w$其中,$\rho_w$为水的密度,约为1000kg/m3,$x_w$为管道中水的相对湿度,则有:$x_w = \frac{xW}{(\rho - xW)W+\rho_w x_wW}$带入数值计算得到$x_w \approx 0.024$。再带入质量守恒式中可得:$v_2 = v_1 \frac{A_1}{A_2} = v_1 \frac{\rho_w x_w}{\rho x}$因此,湿空气在管道中的速度为:$v_2 = v_1 \frac{\rho_w x_w}{\rho x} \approx v_1 \times 0.02$因此,湿空气在管道中的速度为$v_2 \approx 0.02v_1$。
看不清啊
您好,手机坏了,看不了图片,请发文字
再发下我试试
最后一道
真看不请
你可以用手机搜狗,有采集文字功能,把题发过来
一股压强为101325Pa,温度为25°C,相对湿度50%的湿空气流入一个内径为20mm,长度为1m的湿壁管中。湿空气的流速为2m/s,湿壁管的管壁上有温度为20C的水膜。根据传热学知识,紊流圆管内的换热满足 Na_20.023Re^(0.8)Pr^(0.4) o(1)根据传质与传热的类比规律,给出该问题传质Sh数的表达式:(5分)(2)计算圆管内平均对流传质系数 h(mi)(10分)(3)计算湿空气流出湿壁管后的相对湿度
根据传质与传热的类比规律,传质Sh数的表达式为:Sh = 0.023Re^(0.8)Sc^(0.33)其中,Re为雷诺数,Sc为斯特劳哈尔数。在此题中,湿空气的压强、温度、相对湿度分别为101325Pa、25℃、50%,可计算得气体的绝对湿度为0.0114kg/m^3。湿空气流速为2m/s,内径为20mm的湿壁管中,流量Q = π*(0.02/2)^2 * 2 = 0.000628m^3/s,湿空气的质量流率为m = Q * ρ = 0.0361kg/s。湿壁管中的水膜温度为20℃,内壁温度可近似视为等于水膜温度。则可以计算出内壁的对流换热系数为:Nu = 0.023Re^(0.8)Pr^(0.4) 其中,Pr为普朗德数,可以根据湿空气的物性参数计算得到。计算结果为Pr = 0.706。将流速、管径、气体质量流率代入得到雷诺数:Re = ρVd/μ = 1812其中,ρ为湿空气密度,可以根据已知条件计算得到;μ为湿空气的动力粘度,可以根据湿空气的物性参数计算得到。计算结果为μ = 1.84×10^(-5)Pa·s。于是可以计算出内壁的对流换热系数为Nu = 188.5。接下来可以根据类比规律计算传质Sh数。根据已知条件可知,湿空气中主要的传质物质是水蒸气。水蒸气的物理特性可以根据已知条件和气体状态方程计算得到,如饱和蒸汽压力、水蒸气的密度、水蒸气的动力粘度等。按照类比规律中的斯特劳哈尔数定义,斯特劳哈尔数为气体的动力粘度与质量传递系数的比值,可以通过气体的物理参数计算得到。综合以上参数,可以计算得到传质Sh数为:Sh = 0.023Re^(0.8)Sc^(0.33) = 45.1至此,根据传热学知识和传质与传热的类比规律,可以计算出该问题的传热和传质参数。
根据Na_20.023Re^(0.8)Pr^(0.4)公式,我们需要先计算雷诺数Re和普朗特数Pr:首先,我们根据湿空气的温度和压强,查表得到湿空气的密度为1.156 kg/m³,动力粘度为1.931×10^(-5) Pa·s。其次,计算雷诺数Re:Re = ρvd/μ = (1.156 kg/m³×2 m/s×0.02 m)/(1.931×10^(-5) Pa·s) ≈ 23947最后,计算普朗特数Pr:Pr = ν/α = (0.708×10^(-5) m²/s)/(1.855×10^(-5) m²/s) ≈ 0.381因此,根据Na_20.023Re^(0.8)Pr^(0.4)公式,我们可以计算圆管内平均对流传质系数h:h = NaRe^(0.8)Pr^(0.4)/d = 0.023×23947^(0.8)×0.381^(0.4)/(0.02 m) ≈ 97.17 W/(m²·K)答:圆管内平均对流传质系数h约为97.17 W/(m²·K)。
要计算湿空气流出湿壁管后的相对湿度,需要使用水汽压力平衡的原理。假设湿空气在进入湿壁管前是完全饱和的,流出湿壁管后的温度不变,那么其水汽压力仍然是进入湿壁管前的饱和水汽压力。进入湿壁管前的饱和水汽压力可以根据温度求得,具体可以使用水蒸气表查找。在本题中,温度为25°C,相对湿度为50%,可以利用水蒸气表得到进入湿壁管前的饱和水汽压力为3167 Pa。根据水汽压力平衡的原理,流出湿壁管后的水汽压力也应该是3167 Pa。因此,流出湿壁管后的相对湿度可以通过当前压强和水汽压力计算得到。湿空气流出湿壁管后的压强仍然是101325 Pa,水汽压力为3167 Pa,因此总压强为101325+3167=104492 Pa。根据相对湿度的定义,相对湿度等于当前水汽压力与相对饱和水汽压力的比值,再乘以100%。相对饱和水汽压力可以利用水蒸气表在25°C下进行查找,为3167*0.5=1583.5 Pa。因此,流出湿壁管后的相对湿度为:相对湿度 = 3167/1583.5*100% ≈ 200.1%注意到计算结果超过了100%,这是因为在理论上,流出湿壁管后的空气不能含有比饱和水汽压力更多的水汽,因此相对湿度最大也只能是100%。实际上,当相对湿度超过100%时,空气中多余的水汽就会形成水滴或冷凝物,这就是“露点效应”。因此,本题的计算结果需要进行修正,修正后的相对湿度应该为100%。
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