Психрометрическая таблица — Погода и климат

В атмосферном воздухе всегда имеется водяной пар, содержание которого меняется по объему в пределах от 0 до 4 %. Содержание водяного пара в воздухе характеризуется различными величинами.

Абсолютная влажность q, или плотность водяного пара — количество водяного пара в одном кубическом метре воздуха в граммах.

Упругость (давление) водяного пара e, содержащегося в воздухе выражается в гектопаскалях (гПа).

Упругость насыщения E — максимально возможная упругость водяного пара при данной температуре (гПа).

Относительная влажность f — процентное отношение упругости водяного пара e, находящегося в воздухе, к упругости насыщения E при данной температуре.

Дефицит влажности d — разность между максимально возможной при данной температуре упругостью водяного пара (упругостью насыщения) и фактической упругостью водяного пара.

Точка росы — температура, при которой водяной пар, находящийся в воздухе, достигает состояния насыщения.

Основным методом для измерения влажности воздуха является психрометрический. Определение влажности этим методом осуществляется по показанию психрометра — прибора, состоящего из двух термометров с ценой деления 0,2°. Резервуар одного из термометров (в психрометрической будке — правый) плотно обертывается кусочком тонкой ткани, конец которой опускается в стаканчик с дистиллированной или дождевой водой. Стаканчик закрывается крышкой с прорезью для батиста. С поверхности резервуара смоченного термометра происходит испарение, на которое затрачивается тепло. Сухой термометр показывает температуру воздуха, а смоченный — свою собственную, зависящую от интенсивности испарения воды с поверхности резервуара. Чем больше дефицит влажности, тем интенсивнее будет происходить испарение и, следовательно, тем ниже будут показания смоченного термометра. Для удобства определения влажности воздуха по разности показаний двух термометров составлены психрометрические таблицы. Таблицы рассчитываются по основной психрометрической формуле:

e = E’ — A (t — t’) P,

где E’ — максимальная упругость водяного пара при температуре испаряющей поверхности, A — постоянная психрометра, обычно принимается равной 0,0007947; P — атмосферное давление, принимается равным 1000 гПа, (t — t’) — разность показаний сухого и смоченного термометров.

Наблюдения по психрометру. Отсчеты по термометрам должны проводиться как можно быстрее, так как присутствие наблюдателя вблизи термометров может исказить их показания. Наблюдения проводятся при любой положительной температуре воздуха, а при отрицательной — только до -10°, так как при более низкой температуре результаты наблюдений становятся ненадежными. При температуре воздуха ниже 0° кончик ткани (батиста) на смоченном термометре обрезается; батист смачивается за полчаса до наблюдений, погружая резервуар термометра в стаканчик с водой. При отрицательной температуре воздуха вода на батисте может быть не только в твердом состоянии (лед) но и в жидком (переохлажденная вода). Учет агрегатного состояния воды на резервуаре смоченного термометра весьма важен, так как максимальная упругость водяного пара, входящая в психрометрическую формулу, над водой и льдом различна. По этой же причине при отрицательных температурах показания смоченного термометра при 100 %-ной влажности выше, чем сухого.

В этом случае водяной пар над поверхностью льда пересыщен, происходит его намерзание на резервуар с выделением тепла.

При температурах ниже -10° велика погрешность определения влажности воздуха психрометрическим методом. При низких температурах влажность воздуха измеряется с помощью волосяного или пленочного гигрометра.

Таблицы:

Психрометрическая таблица для воды
Психрометрическая таблица для льда
Насыщающая упругость водяного пара над поверхностью воды при различных температурах
Насыщающая упругость водяного пара над поверхностью льда при различных температурах

Примеры: 

1. Сухой термометр показывает 10,4°, смоченный — 8,1°. Округляем показания сухого термометра: 10,0°. Находим разность показаний: 2,3°. По таблице определяем влажность воздуха: 71 %.

2. Сухой термометр показывает -3,5°, смоченный -3,4° (лед). Округляем показания сухого термометра: -4,0°. Находим разность показаний: -0,1°. По таблице определяем влажность воздуха: 99 %.

 

3. И, наконец, пример расчета относительной влажности воздуха по основной психрометрической формуле, без использования таблиц. Пусть сухой термометр показывает 15,0°, а смоченный показывает 12,5°. По таблице Насыщающая упругость водяного пара над поверхностью воды при различных температурах находим значения E=17,042 гПа (для 15,0°) и E’=14,485 гПа (для 12,5°). Разность показаний термометров t — t’ = 2,5°. Подставляем все значения в формулу и находим упругость (давление) водяного пара e, содержащегося в воздухе: e = 14,485 — 0,0007947*(15,0 — 12,5)*1000 = 12,498 (гПа). Находим относительную влажность воздуха  f = (e / E)*100%.  f = (12,498 / 17,042)*100% = 73 %. 

 

Как видно из примера 3, можно обойтись и без объемных психрометрических таблиц. Более того, при расчете влажности воздуха по основной психрометрической формуле, учитывается значение атмосферного давления, поэтому результат будет более точным. Однако и в этом случае нам пришлось пользоваться таблицей насыщающей упругости водяного пара для различных температур. Все дело в том, что насыщающая упругость водяного пара зависит от температуры по такому сложному закону, что формула, которой описывается эта зависимость, очень громоздкая и совершенно неприменима на практике.

Примечание: для удобства использования рекомендуется импортировать таблицы в Excel.

Таблица П. 2.1. Максимальная упругость водяного пара, мб \ КонсультантПлюс

┌──────────────┬──────┬─────┬─────┬──────┬─────┬──────┬─────┬─────┬──────┬─────┐

│ Температура │ 0,0 │ 0,1 │ 0,2 │ 0,3 │ 0,4 │ 0,5 │ 0,6 │ 0,7 │ 0,8 │ 0,9 │

│воды, град. C │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

└──────────────┴──────┴─────┴─────┴──────┴─────┴──────┴─────┴─────┴──────┴─────┘

-10 2,9 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,7 2,7 2,7 2,7

-9 3,1 3,1 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 2,9 2,9 2,9

-8 3,3 3,3 3,3 3,3 3,2 3,2 3,2 3,2 3,1 3,1

-7 3,6 3,6 3,6 3,5 3,5 3,5 3,4 3,4 3,4 3,4

-6 3,9 3,9 3,8 3,8 3,8 3,8 3,7 3,7 3,7 3,6

-5 4,2 4,2 4,2 4,1 4,1 4,1 4,0 4,0 4,0 3,0

-4 4,5 4,5 4,5 4,4 4,4 4,4 4,3 4,3 4,3 4,2

-3 4,9 4,9 4,8 4,8 4,8 4,7 4,7 4,6 4,6 4,6

-2 5,3 5,2 5,2 5,2 5,1 5,1 5,0 5,0 5,0 4,9

-1 5,7 5,6 5,6 5,6 5,5 5,4 5,4 5,4 5,4 5,3

0 6,1 6,2 6,2 6,2 6,3 6,4 6,4 6,4 6,5 6,5

1 6,6 6,6 6,7 6,7 6,8 6,8 6,9 6,9 7,0 7,0

2 7,0 7,1 7,2 7,2 7,3 7,3 7,4 7,4 7,5 7,5

3 7,6 7,6 7,7 7,7 7,8 7,8 7,9 9,0 8,0 8,1

4 8,1 8,2 8,2 8,3 8,4 8,4 8,5 8,5 8,6 8,7

5 8,7 8,5 8,8 8,9 9,0 9,0 9,1 9,2 9,2 9,3

6 9,4 9,4 9,5 9,5 9,6 9,7 9,7 9,8 9,9 10,0

7 10,0 10,1 10,2 10,2 10,3 10,4 10,4 10,5 10,6 10,6

8 10,7 10,8 10,9 11,0 11,0 11,1 11,2 11,2 11,3 11,4

9 11,5 11,6 11,6 11,7 11,8 11,9 12,0 12,0 12,1 12,2

10 12,3 12,4 12,4 12,5 12,6 12,7 12,8 12,9 13,0 13,0

11 13,1 13,2 13,3 13,4 13,5 13,6 13,7 13,8 13,8 13,9

12 14,0 14,1 14,2 14,3 14,4 14,5 14,6 14,7 14,8 14,9

13 15,0 15,1 15,2 15,3 15,4 15,5 15,6 15,7 15,8 15,9

14 16,0 16,1 16,2 16,3 16,4 16,5 16,6 16,7 16,8 17,0

15 17,1 17,2 17,3 17,4 17,5 17,6 17,7 17,8 18,0 18,1

16 18,2 18,3 18,4 18,5 18,7 18,8 18,9 19,0 19,1 19,3

17 19,4 19,5 19,6 19,8 19,9 20,0 20,1 20,3 20,4 20,5

18 20,6 20,8 20,9 21,0 21,2 21,3 21,4 21,6 21,7 21,8

19 22,0 22,1 22,3 22,4 22,5 22,7 22,8 23,1 23,1 23,2

20 23,4 23,5 23,7 23,8 24,0 24,1 24,3 24,4 24,6 24,7

21 24,9 25,0 25,2 25,4 25,5 25,7 25,8 26,0 26,1 26,3

22 26,5 26,6 26,8 26,9 27,1 27,3 27,4 27,6 27,8 27,9

23 28,1 28,3 28,5 28,6 28,8 29,0 29,2 29,3 29,5 29,7

24 29,9 30,0 30,2 30,4 30,6 30,8 31,0 31,1 31,3 31,5

25 31,7 31,9 32,1 32,3 32,5 32,7 32,9 33,0 33,2 33,4

26 33,6 33,8 34,0 34,2 34,4 34,6 34,9 35,1 35,3 35,5

27 35,7 35,9 36,1 36,3 36,5 36,8 37,0 37,2 37,4 37,6

28 37,8 38,1 38,3 38,5 38,7 39,0 39,3 39,4 39,6 39,9

29 40,1 40,3 40,6 40,8 41,0 41,3 41,5 41,8 42,0 42,2

30 42,5 42,7 43,0 43,2 43,5 43,7 44,0 44,2 44,5 44,7

31 45,0 45,2 45,5 45,8 46,0 46,3 46,5 46,8 47,1 47,3

32 47,5 47,9 48,1 48,4 48,7 49,0 49,2 49,5 49,8 50,1

33 50,4 50,6 50,9 51,2 51,5 51,8 52,1 52,4 52,7 53,0

34 53,3 53,6 53,8 54,2 54,5 54,8 55,1 55,4 55,7 56,0

35 56,3 56,6 56,9 57,2 57,6 57,9 58,2 58,5 58,8 59,2

36 59,5 59,8 60,1 60,5 60,8 61,1 61,5 61,8 62,2 62,5

37 62,8 63,2 63,5 63,9 64,2 64,6 64,9 65,3 65,6 66,0

38 66,3 66,7 67,0 67,4 67,8 68,2 68,5 68,9 69,3 69,3

39 70,0 70,4 70,8 71,1 71,5 71,9 72,3 72,7 73,1 73,5

40 73,8 74,2 74,6 75,0 75,4 75,8 76,2 76,6 77,1 77,5

41 77,9 78,3 78,7 79,1 79,5 80,0 80,4 80,8 81,2 81,7

42 82,1 82,5 83,0 83,4 83,8 84,3 84,7 85,2 85,6 86,1

43 86,5 87,0 87,4 87,9 88,3 88,8 89,2 89,7 90,2 90,6

44 91,1 91,6 92,1 92,6 93,0 93,5 94,0 94,5 95,0 95,5

45 96,0 96,4 96,9 97,4 97,9 98,4 99,0 99,4 100,0 100,5

46 101,0 101,5 102,0 102,6 103,1 103,6 104,1 104,6 105,2 105,7

47 106,3 106,8 107,3 107,9 108,4 109,0 109,5 110,1 110,6 111,2

48 111,8 112,3 112,9 113,5 114,0 114,6 115,2 115,8 116,3 116,9

49 117,5 118,1 118,7 119,3 119,9 120,5 121,1 121,7 122,3 122,9

50 123,5 124,1 124,7 125,4 126,0 126,6 127,2 127,9 128,5 129,1

────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

Влажный воздух – водяной пар и давление насыщения

Водяной пар почти всегда присутствует в окружающем воздухе.

Внимание! — приведенные ниже уравнения относятся к чистому водяному пару, а не к влажному воздуху.

Давление насыщения водяного пара

Максимальное давление насыщения водяного пара во влажном воздухе зависит от температуры воздушно-паровой смеси и может быть выражено как:

Т-7235/Т) / T 8.2                                   (1)

where

p ws = water vapor saturation pressure (Pa)

e = the constant 2.718….. ..

T = температура влажного воздуха по сухому термометру (K)

Плотность водяного пара

Плотность водяного пара может быть выражена как:

ρ W = 0,0022 P W / T (2)

, где

P W = PARTIAL VAPOR VAPOR VAPOR (MANIAL VAPOR.

,

,

,

, ,

,

,

,

, ,

(.

, , . )

ρ W = Плотность водяной пары (кг/м 3 )

T = Абсолютная сухой температура. пар для обычных температур

Temperature Saturation Pressure Density
( o C) ( o F) (Pa) (mmHg) (psia ) (inHg) (kg/m 3 ) 10 -3
(lb/ft 3 )
0 32 603 4.6 0,09 0.18 0.005 0.30
10 50 1212 9.2 0.18 0.36 0.009 0. 59
20 68 2310 17.4 0.33 0.68 0.017 1.08
30 86 4195 31.7 0.61 1.24 0.030 1.90
40 104 7297 55.1 1.06 2.15 0.051 3.20
50 122 12210 92.2 1.8 3.60 0.083 5.19
60 140 19724 149 2.9 5.82 0.13 8.13
70 158 30866 233 4.5 9.11 0.20 12.3
80 176 46925 354 6. 8 13.8 0.29 18.2
90 194 69485 525 10.1 20.5 0.42 26.3
100 212 100446 758 14.6 29.6 0.59 36.9
120 248 196849 1486 28.6 58.1 1.10 68.7
140 284 358137 2704 51.9 105.7 1.91 119
160 320 611728 4619 88.7 180.5 3.11 194
180 356 9

 7475 144 292.1 4.80 300
200 392 1529627 11549 222 451. 2 7.11 444

  • 1 lb/ft 3 = 16.018 kg/m 3
  • 1 kg/m 3 = 0.0624 lb/ft 3

Пример — Давление насыщения водяным паром

Давление насыщения водяного пара во влажном воздухе при температуре по сухому термометру 25 o C можно рассчитать:

Во-первых, преобразование из °C в K:

( 25 °C) + 273 = 298 (K)

Тогда уравнение (1) is used:

p ws = e (77.3450 + 0.0057 (298 K) — 7235 / (298 K) ) / 298 [K] 8.2

      = 3130 ( Pa)

Влажный воздух – относительная влажность

Влажность – это количество водяного пара, присутствующего в воздухе. Она может быть выражена как абсолютная, конкретная или относительная величина.

Относительная влажность выражается цифрой

  • парциальное давление пара и воздуха,
  • плотность пара и воздуха или
  • фактическая масса пара и воздуха

Относительная влажность обычно выражается в процентах и ​​сокращается как правая сторона .

Относительная влажность и парциальное давление пара

Относительная влажность как отношение парциального давления пара в воздухе к парциальному давлению пара насыщения, если воздух имеет фактическую температуру по сухому термометру.

φ = P W / P WS 100% (1)

, где

= Обративная

12 = Обратителя

1112 = Обративное

2 = Обратива = Обратива [

= Обратите

112 = RENITIA w = парциальное давление пара [мбар]

p ws = парциальное давление пара насыщения при фактической температуре сухого термометра [мбар]. Это давление пара при максимальном содержании водяного газа в воздухе, прежде чем он начнет конденсироваться в виде жидкой воды.

Давления насыщенности парами насыщения при различных температурах:

-3 . ]48 4948 49
Насыщенное давление на насыщенность
[10 -3 BAR]
-18 0 1.5
-15 5 1.9
-12 10 2.4
-9 15 3.0
-7 20 3.7
-4 25 4.6
-1 30 5.6
2 35 6.9
4 40 8.4
7 45 10. 3
10 50 12.3
13 55 14.8
16 60 17.7
18 65 21.0
21 70 25.0
24 75 29.6
27 80 35.0
29 85 41.0
32 90 48.1
35 95 56.2
38 100 65.6
41 105 76.2
43 110 87,8
46 115 101,4
49 120 116.8 120 116.8 120 116.8 120 116. 8 120 120 .0149 134,2

  • 10 -3 бар = 1 Millibar
  • 1 -й бар = 1000 мбар = 10 5 (n/

    5

    5

    5

    5

    5

    5

    5

    5

    5

    5 1.

    /MBAR = 10 5

    1/MBAR = 10 5

    11/MBAR = 10 5

    11/MBAR = 10 5

    11/MBAR = 10 5

    1/MBAR. = 10,197 кп/м 2 = 10,20 м 2 o = 0,9869 атм = 14,50 фунтов на квадратный дюйм (LB F /в 2 ) = 10 6 Dyn/CM 2 = 75015

    15

    15

    595959595915

    9595959595959595959595959595959595959595959595959595959ем

    .

  • Воздух — Давление пара насыщения — (Цельсий и миллибар) (pdf)

Если давление водяного пара в воздухе составляет 10,3 мбар, то пар насыщается на поверхности с температурой 45 o F (7 o C).

Внимание! Атмосферное давление воздуха составляет 1013 мбар (101,325 кПа, 760 мм рт.ст.). Как мы видим, максимальное давление водяного пара — давление насыщения — относительно невелико.

Пример: относительная влажность и давление пара

Из таблицы выше давление насыщения при 70° o F (21 или С) составляет 25,0 мбар. Если давление пара в реальном воздухе составляет 10,3 мбар, относительная влажность может быть рассчитана как:

φ = 10,2 [мбар] / 25,0 [мбар]* 100 [%]

= 41 [%]

Относительная влажность и Vapor Density

Относительная влажность также может быть выражена как отношение плотности пара воздуха к плотности пара насыщения при фактической температуре сухого термометра.

Относительная влажность по плотности:

φ = ρ w / ρ ws 100%                                (2b)

where

φ = relative humidity [%]

ρ w = плотность пара [кг/м 3 ]

ρ ws = плотность пара при насыщении при фактической температуре сухого термометра [кг/м 3 ]

3 90 общепринятая единица измерения плотности пара г/м 3 .

Пример: Относительная влажность при данной температуре и известной плотности пара и плотности насыщения

Если фактическая плотность пара при 20 o C (68 o F) равна 10 г/м 3 и насыщенность плотность пара при этой температуре составляет 17,3 г/м 3 , относительная влажность может быть рассчитана как

φ = 10 [г/м 3 ] / 17,3 [г/м 3 ] *100 [%]

= 57,8 [%]


Относительная влажность и масса пара

Относительная влажность также может быть выражена как отношение фактической массы водяного пара в данном объеме воздуха к массе водяного пара, необходимой для насыщения в этом объеме.

Relative humidity can be expressed as:

φ = m w / m ws 100%                             (2c)

where

φ = относительная влажность [%]

m w = масса водяного пара в заданном объеме воздуха [кг] насыщение при этом объеме [кг]

  • Вес водяного пара в воздухе

Диаграмма относительной влажности — градусы Фаренгейта

  • Относительная влажность по сухому и влажному термометру — градусы Фаренгейта0456


Relative Humidity Chart — degrees Celsius

  • Relative humidity from dry and wet bulb temperatures- degrees Celsius (pdf)

Altitude and Correction Factors

Barometric Altitude
[mbar]		 Abs .

Related Posts

Leave A Comment