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空气湿度 编辑
空气湿度,是表示空气中的水汽含量和潮湿程度的物理量。地面湿度,是指离地面1.5米高度上百叶箱中测的空气湿度。常用水汽压、相对湿度、露点温度来表示湿度的大小。在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少,则空气越干燥;水汽越多,则空气越潮湿。在此意义下,常用绝对湿度、相对湿度、比较湿度、混合比、饱和差以及露点等物理量来表示.若表示在湿蒸汽中液态水分的质量占蒸汽总质量的百分比,则称之为蒸汽的湿度。
地面空气湿度是指地面气象观测规定高度(即1.25~2.00米,国内为1.5米)上的空气湿度。是由安装在百叶箱中的干湿球温度表和湿度计等仪器所测定的(基本站每日定时观测5次,基准站每日定时观测24次)。
水汽压(曾称为绝对湿度)表示空气中水汽部分的压力,单位以百帕(hPa)为单位,取小数一位;
相对湿度用空气中实际水汽压与当时气温下的饱和水汽压之比的百分数表示,取整数;
露点温度是表示空气中水汽含量和气压不变的条件下冷却达到饱和时的温度,单位用摄氏度(℃)表示,取小数一位。配有湿度计时还可以测定相对湿度的连续记录和最小相对湿度。
理论上“空气中的水蒸气饱和”这个说法是不正确的,因为空气中的水蒸气的饱和度与空气的成分本身无关,而只与水蒸气的温度有关。在同一温度下真空中的水蒸气的饱和度与空气中的水蒸气的饱和度实际上是一样高的。但出于简化一般人们(甚至在科学界)使用“空气中溶解的水蒸气”或“空气中的水蒸气饱和”这样的词句。在这篇文章中我们也使用这些常用的词句。
假如饱和的空气的温度降低到露点以下和空气中有凝结核(比如雾剂)的话(在自然界一般总有凝结核存在),空气中的水就会凝结。云、窗户玻璃和其它冷的表面上的凝结水、露和雾、人在冷空气中哈出的汽等等许多现象就是这样形成的。偶尔(或在实验室中人工造成的)水蒸气可以在露点以下也不凝结。这个现象叫做过饱和。
空气中水蒸气的溶解量随温度不同而变化。一立方米空气可以在10℃下溶解9.41克水,在30℃下溶解30.38克水。
·蒸汽压
·绝对湿度
·相对湿度
·比湿
·露点
·用来测量湿度的仪器叫做湿度计。
下面是计算绝对湿度的公式:
ρw =(em)/
其中的符号分别是:
e –蒸汽压,单位是帕斯卡
Rw – 水的气体常数=461.52J/(kg K)
T – 温度,单位是开尔文
m – 在空气中溶解的水的质量,单位是克
V – 空气的体积,单位是立方米
以下是计算相对湿度的公式:
ρw e s
φ =───·100%=─·100%=─·100%
ρw,max E S
其中的符号分别是:
ρw –绝对湿度,单位是克/立方米
ρw,max – 最高湿度,单位是克/立方米
e – 蒸汽压,单位是帕斯卡
E – 饱和蒸汽压,单位是帕斯卡
s –比湿,单位是克/千克
S – 最高比湿,单位是克/千克
计算比湿s的公式见参考资料
相似地最高比湿见参考资料
其中使用的符号分别为:
mx – 质量,单位为克
ρx – 密度,单位为克/立方米
Vtotal – 湿空气的总体积,单位为立方米
Rw – 水的气体常数,单位为焦耳/(千克·开尔文)
RL – 干空气的气体常数,单位为焦耳/(千克·开尔文)
T – 温度,开尔文
MWater – 水的摩尔质量=18.01528克/摩尔
– 干空气的摩尔质量=28.9634克/摩尔
e – 蒸汽压,单位是帕斯卡
p – 气压,单位为帕斯卡
E – 饱和蒸汽压,单位为帕斯卡
露点湿度测量法
利用物质几何尺寸变化测量法
库伦湿度计
光学形湿度计
气象色谱法
化学物质电特性法
离子晶体冷凝湿度计
而在天气预报中,更常用到相对湿度。它反映了降雨、有雾的可能性。在炎热的天气之下,高的相对湿度会让人类(和其他动物)感到更热,因为这妨碍了汗水的挥发。人类可以从而制定出酷热指数。
在空气逐渐干燥时(相对湿度的百分比减小),产生静电的能力变化是确定且明显的。在相对湿度10%(很干燥的空气)时,在地毯上行走时,就能产生35kV的电荷,但在相对湿度55%时将锐减至7.5kV。工作环境的相对湿度的最佳范围在25%—50%。一些清洁场所一般要求相对湿度在50%,由于存在对腐蚀和湿度的影响较敏感的器件,其它环境需要较低的相对湿度。
在林业和林木工业中湿度也是一个非常关键的量。在锯木厂人们往往向堆积在那里的木头浇水。木头本身有它自己的湿度,在空气中它的湿度逐渐与空气的周围湿度靠近。这个木头内的湿度的变化会导致木头的体积的变化,这对林木工业来说是非常关键的。
一般木头在存放时要让空气可以直接与它的各个方向接触,这样来避免木头变形或发霉。在铺地板时最好先让地板的木头在房屋内搁置一两天,来让它与房屋内的湿度一样,否则的话地板的木头可能会在铺设后伸张或收缩。
离心加湿器工作原理:
离心式加湿器是利用高速电机带动复合叶轮旋转产生真空,贮水箱内的水
在大气压力作用下通过吸水器压至复合雾化叶轮,经化成直径为5um的细雾,
经过下进风道的微风,送至出雾口,在出雾口与上进风道的高速风流相汇合
形成高速气雾喷到空气中,气雾与空气中的余热相接触,完全汽化,达到加
湿目的。
极式加湿原理
电极式蒸汽加湿器的工作原理:
当自来水进入加湿桶后,水位逐渐上升。在加湿器电极上通电,当水位漫
过电极后,电极之间通过水的导电性而构成电流回路,并把水加热至沸腾,
输出洁净蒸汽。
随道蒸气输出,水位逐渐降低。这时进水阀通电打开,再次进水,直到
合适的水位,并继续产生蒸汽。
当加湿桶中的矿物质浓度越来越高时,排水阀自动打开,排去废水,加
湿器再次补充新水,并继续加湿工作过程。
使用导电率过高或过低的自来水可能会导致加湿桶损耗过快或加湿量不足
超声波加湿器原理
超声波加湿器是采用超声波高频振荡的原理,将水雾化为1—5微米的超微粒子,通过风动装置,将水雾扩散到空气中,从而达到均匀加湿空气的目的。其特点是,加湿强度大,加湿均匀,加湿效率高;节能、省电;超长使用寿命;湿度自动平衡,无水自动保护;兼具医疗雾化、冷敷浴面、清洗首饰等功能;缺点是对水质有一定的要求。
加湿器主要是靠 雾化片来工作你指的是离心式加湿
雾化片上接上电源就可以做一个简单的加湿器了,这样是不成立的,因为他有一个真空的大气压作用,你没法做到,
所以电压也无从说起了
转轮除湿机的核心结构为一不断转动的蜂窝状干燥转轮,它是除湿机吸收水分的最关键的部件,是由含有少许金属钛的特殊玻璃纤维载体和活性硅胶复合而成,其蜂窝状的结构设计,不仅能够极大限度的附着吸湿剂,增加湿空气与吸湿剂相互接触的表面积,提高除湿机的工作效率,而且具有很高的强度,能够很好的适用于各种复杂的工作环境。
转轮的两侧,由高度密封性能的硅橡胶制成的隔板将整个表面分成两个扇区: 270度的处理扇区;90度的再生还原扇区。
当需要除湿的潮湿空气(称处理空气)进入处理区域, 湿空气中的水蒸气被转轮中的活性硅胶所吸附, 从而得到干燥,干燥后的空气则通过送风机送出。 随着吸收水分的增加, 处理扇区渐渐趋于饱和状态。为了维持其稳定的除湿性能,就需要对转轮中的吸湿剂进行再生还原,这时, 趋于饱和的转轮在马达的驱动下, 慢慢转入再生区域, 开始再生再生过程。
再生空气(一般取自室外或机房)经过加热后达到100~140度, 然后反向吹入再生区域, 在高温状态下,转轮中已吸收的水份被脱附,再生空气由于在脱附过程中损失了大量显热,自身温度降低,变成了饱含水分的湿空气, 被风机引导排至室外,从而完成了水分的转移。而转轮在再生脱水后,重新恢复了强大的吸湿能力,在马达的驱动下,转入工作区域进行除湿。
上述的除湿和再生过程是同时发生的,空气不断被干燥,转轮不断被再生,周而复始,从而保证了除湿机持续恒定的工作状态。转轮转速8~12转/小时,所需动力极小, 除湿机出口空气参数条件,仅取决于进口空气的参数和再生能量的控制。
相对湿度一方面决定于绝对湿度,另一方面决定于空气温度。在寒冷的地区和季节,空气湿度容易达到饱和,在绝对湿度或水汽压并不太高的情况下,相对湿度可能较高。在同样的绝对湿度条件下,温暖地区和季节的相对湿度往往偏低。中国大陆年平均相对湿度分布的总趋势是自东南向西北递减,山区高于平原。相对湿度的年变化,一般是内陆干燥地区冬季高于夏季;华北、东北地区春季最低,夏季高于冬季;江南各地年变化较小。
表示空气中水汽多寡亦即干湿程度的物理量,称为空气湿度。湿度的大小常用水汽压、绝对湿度、相对湿度和露点温度等表示。公众天气预报中最常用的是相对湿度。
相对湿度是空气中实际水汽含量(绝对湿度)与同温度下的饱和湿度(最大可能水汽含量)的百分比值。它只是一个相对数字,并不表示空气中湿度的绝对大小。
在一定的气温条件下,一定体积的空气只能容纳一定量的水汽。如果水汽量达到了空气能够容纳水汽的限度,这时的空气就达到了饱和状态,相对湿度为100%。在饱和状态下,水份不再蒸发。高热的夏季遇到这种天气,人体分泌的汗水难以蒸发,感到闷热难以忍受。反之,秋天有时也会遇到高温这只“秋老虎”,但由于湿度明显降低,人们浑身淌汗却很少会有“闷”的感觉。如果冬天遇到低温高湿天气,人们又会感到阴湿寒冷。空气中湿度太小,同样会使人感到不舒服。南方人初到北方,沿海人咋去大西北,常会感到唇干口燥,甚至鼻出血。当然,这是属于人的适应性问题了。
一般而言,相对湿度的日变化与气温的日变化相反,最大值出现在日出前后,最小值出现在下午2时左右。当然,当某地的天气发生突变时,湿度的这种变化规律就会被破坏。如高温低湿的午后,突然乌云翻滚,湿空气汹涌而至,当地的湿度就会迅速猛升。
相对湿度的年变化比较复杂,通常是多雨的季节湿度高,晴朗的天气湿度低,但各地的地理 条件、气温条件和雨季情况差异很大,难以概括出一个具有普遍性的规律。
电视观众朋友们一定会注意到,当要预报一场降水即将发生时,预报员常会给出一张高空形势预报图,图中用红色箭头表示西南暖湿气流,用蓝色箭头表示来自北方的干冷气流,并预报说这两支气流将在某地区交汇,产生强降雨。
当然,这只是诸多降雨因素中的两个因素,是一种直观的图示。不过,它至少表明了两个含义:其一,大气中的暖湿气流一般来自南方,干冷气流来自北方;其二,暖湿气流是产生降水的必不可少的基本条件。
事实上,空气中的水汽一部分来自其下垫面上江河湖泊和潮湿土壤的蒸发,另一部分(在许多情况下是主要的一部分)则来自热带地区特别是热带洋面。我国地处亚欧大陆东南部,因此,偏南或西南气流一般携带有暖湿空气,而西北气流是干冷空气的同义语。由春至夏,高温高湿的西太平洋副热带高压向北挺进,我国自南向北先后进入高温高湿的多雨季节。由秋至冬,来自西伯利亚的干冷空气步步南侵, 我国又自北向南先后经历低温低湿的少雨时光。
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