Giáo trình điều hòa không khí

Chæång 1 NHÆÎNG KIÃÚN THÆÏC CÅ BAÍN VÃÖ KHÄNG KHÊ ÁØM 1.1 KHÄNG KHÊ ÁØM 1.1.1 Khaïi niãûm vãö khäng khê áøm Khäng khê xung quanh chuïng ta laì häùn håüp cuía nhiãöu cháút khê, chuí yãúu laì N2 vaì O2 ngoaìi ra coìn mäüt læåüng nhoí caïc khê trå, CO2, håi næåïc vv. . . - Khäng khê khä: Khäng khê khäng chæïa håi næåïc goüi laì khäng khê khä. Trong thæûc tãú khäng coï khäng khê khä hoaìn toaìn, maì khäng khê luän luän coï chæïa mäüt læåüng håi næåïc nháút âënh. Âäúi våïi khäng khê khä khi tênh toaïn thæåìng ngæåìi ta coi laìì khê lyï tæåíng. Thaình pháön cuía caïc cháút khê trong khäng khê khä âæåüc phán theo tyí lãû pháön tràm åí baíng 1.1 dæåïi âáy: Baíng 1.1. Tyí lãû caïc cháút khê trong khäng khê khä Thaình pháön Tyí lãû pháön tràm, % Theo khäúi læåüng Theo thãø têch - Ni tå: N2 - Äxi : O2 - Argon - A - Carbon-Dioxide: CO2 - Cháút khê khaïc: Nãän, Hãli, Kripton, Xãnon, Äzän, Radon vv . . . 75,5 23,1 1,3 0,046 0,05 78,084 20,948 0,934 0,03 0,004 - Khäng khê áøm: Khäng khê coï chæïa håi næåïc goüi laì khäng khê áøm. Trong tæû nhiãn chè coï khäng khê áøm vaì traûng thaïi cuía noï âæåüc chia ra caïc daûng sau: a) Khäng khê áøm chæa baîo hoìa: Laì traûng thaïi maì håi næåïc coìn coï thãø bay håi thãm vaìo âæåüc trong khäng khê, nghéa laì khäng khê váùn coìn tiãúp tuûc coï thãø nháûn thãm håi næåïc. b) Khäng khê áøm baîo hoìa: Laì traûng thaïi maì håi næåïc trong khäng khê âaî âaût täúi âa vaì khäng thãø bay håi thãm vaìo âoï âæåüc. Nãúu tiãúp tuûc cho bay håi næåïc vaìo khäng khê thç coï bao nhiãu næåïc bay håi vaìo khäng khê seî coï báúy nhiãu håi áøm ngæng tuû laûi. c) Khäng khê áøm quaï baîo hoìa: Laì khäng khê áøm baîo hoìa vaì coìn chæïa thãm mäüt læåüng håi næåïc nháút âënh. Tuy nhiãn traûng thaïi quaï baîo hoìa laì traûng thaïi khäng äøn âënh vaì coï xu hæåïng biãún âäøi âãún traûng thaïi baîo hoìa do læåüng håi næåïc dæ bë taïch dáön ra khoíi khäng khê . Vê duû nhæ traûng thaïi sæång muì laì traûng thaïi quaï baîo hoìa, khäng khê âaî âaût traûng thaïi baîo hoaì vaì trong khäng khê âoï coìn coï nhæîng gioüt håi næåïc bay lå læíng. Nhæîng gioüt håi næåïc âoï taïch dáön ra khoíi khäng khê vaì råi xuäúng dæåïi taïc duûng cuía troüng læûc. Caïc tênh cháút váût lyï vaì mæïc âäü aính hæåíng cuía khäng khê âãún caím giaïc cuía con ngæåìi phuû thuäüc nhiãöu vaìo læåüng håi næåïc täön taûi trong khäng khê, hay noïi caïch khaïc laì phuû thuäüc vaìo âäü áøm cuía khäng khê. Nhæ váûy, mäi træåìng khäng khê coï thãø coi laì häùn håüp cuía khäng khê khä vaì håi næåïc. Chuïng ta coï caïc phæång trçnh cå baín cuía khäng khê áøm nhæ sau: - Phæång trçnh cán bàòng khäúi læåüng: G = Gk + Gh (1-1) G, Gk, Gh - Láön læåüt laì khäúi læåüng khäng khê áøm, khäng khê khä vaì håi næåïc trong khäng khê, kg. - Phæång trçnh âënh luáût Dantän cuía häùn håüp: B = Pk + Ph (1-2) B, Pk, Ph - Aïp suáút khäng khê, phán aïp suáút khäng khê khä vaì håi næåïc trong khäng khê, N/m2. - Phæång trçnh tênh toaïn cho pháön khäng khê khä: Pk.V = Gk.Rk.T (1-3) V - Thãø têch khäng khê áøm, m3; Gk - Khäúi læåüng khäng khê khä trong V (m3) cuía khäng khê áøm, kg; Rk - Hàòng säú cháút khê cuía khäng khê khä, Rk = 287 J/kg.K; T - Nhiãût âäü häùn håüp, T = t + 273,15 , oK. - Phæång trçnh tênh toaïn cho pháön håi áøm trong khäng khê: Ph.V = Gh.Rh.T (1-4) Gh - Khäúi læåüng håi áøm trong V (m3) cuía häùn håüp, kg; Rh - Hàòng säú cháút khê cuía håi næåïc, Rh = 462 J/kg.K. 1.1.2 Caïc thäng säú váût lyï cuía khäng khê áøm 1.1.2.1 Aïp suáút khäng khê. Aïp suáút khäng khê thæåìng âæåüc goüi laì khê aïp, kyï hiãûu laì B. Noïi chung giaï trë B thay âäøi theo khäng gian vaì thåìi gian. Âàûc biãût khê aïp phuû thuäüc ráút nhiãöu vaìo âäü cao, åí ngang màût næåïc biãøn, aïp suáút khê quyãøn khoaíng 1 at nhiãût âäü säi tæång æïng laì 100oC, nhæng åí âäü cao trãn 8876m cuía âènh Everest thç aïp suáút chè coìn 0,32 at vaì nhiãût âäü säi cuía næåïc chè coìn 71oC (xem hçnh 1.1). Tuy nhiãn trong kyî thuáût âiãöu hoìa khäng khê giaï trë chãnh lãûch khäng låïn coï thãø boí qua vaì ngæåìi ta coi B khäng âäøi. Trong tênh toaïn ngæåìi ta láúy åí traûng thaïi tiãu chuáøn Bo = 760 mmHg. Âäö thë I-d cuía khäng khê áøm thæåìng âæåüc xáy dæûng åí aïp suáút B = 745mmHg vaì Bo = 760mmHg. Hçnh 1.1. Sæû thay âäøi khê aïp theo chiãöu cao so våïi màût næåïc biãøn 1.1.2.2 Nhiãût âäü Nhiãût âäü laì âaûi læåüng biãøu thë mæïc âäü noïng laûnh. Âáy laì yãúu täú aính hæåíng låïn nháút âãún caím giaïc cuía con ngæåìi. Trong kyî thuáût âiãöu hoìa khäng khê ngæåìi ta thæåìng sæí duûng 2 thang nhiãût âäü laì âäü C vaì âäü F. Âäúi våïi mäüt traûng thaïi nháút âënh naìo âoï cuía khäng khê ngoaìi nhiãût âäü thæûc cuía noï trong kyî thuáût coìn coï 2 giaï trë nhiãût âäü âàûc biãût cáön læu yï trong caïc tênh toaïn cuîng nhæ coï aính hæåíng nhiãöu âãún caïc hãû thäúng vaì thiãút bë laì nhiãût âäü âiãøm sæång vaì nhiãût âäü nhiãût kãú æåït. A- Nhiãût kãú khä; B- Nhiãût kãú æåït; C- Låïp vaíi tháúm æåït Hçnh 1.2. Caïc loaûi nhiãût kãú - Nhiãût âäü âiãøm sæång: Khi laìm laûnh khäng khê nhæng giæî nguyãn dung áøm d (hoàûc phán aïp suáút ph) tåïi nhiãût âäü ts naìo âoï håi næåïc trong khäng khê bàõt âáöu ngæng tuû thaình næåïc baîo hoìa. Nhiãût âäü ts âoï goüi laì nhiãût âäü âiãøm sæång (hçnh 1.3). Nhæ váûy nhiãût âäü âiãøm sæång ts cuía mäüt traûng thaïi khäng khê báút kyì naìo âoï laì nhiãût âäü æïng våïi traûng thaïi baîo hoìa vaì coï dung áøm bàòng dung áøm cuía traûng thaïi âaî cho. Hay noïi caïch khaïc nhiãût âäü âiãøm sæång laì nhiãût âäü baîo hoìa cuía håi næåïc æïng våïi phán aïp suáút ph âaî cho. Tæì âáy ta tháúy giæîa ts vaì d coï mäúi quan hãû phuû thuäüc. Nhæîng traûng thaïi khäng khê coï cuìng dung áøm thç nhiãût âäü âoüng sæång cuía chuïng nhæ nhau. Nhiãût âäü âoüng sæång coï yï nghéa ráút quan troüng khi xem xeït khaí nàng âoüng sæång trãn caïc bãö màût cuîng nhæ xaïc âënh traûng thaïi khäng khê sau xæí lyï. Khi khäng khê tiãúp xuïc våïi mäüt bãö màût, nãúu nhiãût âäü bãö màût âoï nhoí hån hay bàòng nhiãût âäü âoüng sæång ts thç håi áøm trong khäng khê seî ngæng kãút laûi trãn bãö màût âoï, træåìng håüp ngæåüc laûi thç khäng xaíy ra âoüng sæång. - Nhiãût âäü nhiãût kãú æåït: Khi cho håi næåïc bay håi âoaûn nhiãût vaìo khäng khê chæa baîo hoìa (I=const). Nhiãût âäü cuía khäng khê seî giaím dáön trong khi âäü áøm tæång âäúi tàng lãn, tåïi traûng thaïi baîo hoaì j = 100% quaï trçnh bay håi cháúm dæït. Nhiãût âäü æïng våïi traûng thaïi baîo hoaì cuäúi cuìng naìy goüi laì nhiãût âäü nhiãût kãú æåït vaì kyï hiãûu laì tæ. Ngæåìi ta goüi nhiãût âäü nhiãût kãú æåït laì vç noï âæåüc xaïc âënh bàòng nhiãût kãú coï báöu tháúm æåït næåïc (hçnh 1.2). Nhæ váûy nhiãût âäü nhiãût kãú æåït cuía mäüt traûng thaïi laì nhiãût âäü æïng våïi traûng thaïi baîo hoìa vaì coï entanpi I bàòng entanpi cuía traûng thaïi khäng khê âaî cho. Giæîa entanpi I vaì nhiãût âäü nhiãût kãú æåït tæ coï mäúi quan hãû phuû thuäüc. Trãn thæûc tãú ta coï thãø âo âæåüc nhiãût âäü nhiãût kãú æåït cuía traûng thaïi khäng khê hiãûn thåìi laì nhiãût âäü trãn bãö màût thoaïng cuía næåïc. Hçnh 1.3. Nhiãût âäü âoüüng sæång vaì nhiãût âäü nhiãût kãú æåït cuía khäng khê 1.1.2.3 Âäü áøm 1. Âäü áøm tuyãût âäúi Laì khäúi læåüng håi áøm trong 1m3 khäng khê áøm. Giaí sæí trong V (m3) khäng khê áøm coï chæïa Gh (kg) håi næåïc thç âäü áøm tuyãût âäúi kyï hiãûu laì rh âæåüc tênh nhæ sau: (1-5) Vç håi næåïc trong khäng khê coï thãø coi laì khê lyï tæåíng nãn: (1-6) trong âoï: ph - Phán aïp suáút cuía håi næåïc trong khäng khê chæa baîo hoìa, N/m2; Rh - Hàòng säú cuía håi næåïc Rh = 462 J/kg.K; T - Nhiãût âäü tuyãût âäúi cuía khäng khê áøm, tæïc cuîng laì nhiãût âäü cuía håi næåïc, K. 2. Âäü áøm tæång âäúi. Âäü áøm tæång âäúi cuía khäng khê áøm, kyï hiãûu laì j (%) laì tè säú pháön tràm giæîa âäü áøm tuyãût âäúi rh cuía khäng khê våïi âäü áøm baîo hoìa rmax åí cuìng nhiãût âäü våïi traûng thaïi âaî cho. (1-7) hay: (1-8) Âäü áøm tæång âäúi biãøu thë mæïc âäü chæïa håi næåïc trong khäng khê áøm so våïi khäng khê áøm baîo hoìa åí cuìng nhiãût âäü. Khi j = 0 âoï laì traûng thaïi khäng khê khä. 0 < j < 100 âoï laì traûng thaïi khäng khê áøm chæa baîo hoìa. j = 100 âoï laì traûng thaïi khäng khê áøm baîo hoìa. - Âäü áøm j laì âaûi læåüng ráút quan troüng cuía khäng khê áøm coï aính hæåíng nhiãöu âãún caím giaïc cuía con ngæåìi vaì khaí nàng sæí duûng khäng khê âãø sáúy caïc váût pháøm. - Âäü áøm tæång âäúi j coï thãø xaïc âënh bàòng cäng thæïc, hoàûc âo bàòng áøm kãú. ÁØm kãú laì thiãút bë âo gäöm 2 nhiãût kãú: mäüt nhiãût kãú khä vaì mäüt nhiãût kãú æåït. Nhiãût kãú æåït coï báöu boüc vaíi tháúm næåïc åí âoï håi næåïc tháúm åí vaíi boüc xung quanh báöu nhiãût kãú khi bäúc håi vaìo khäng khê seî láúy nhiãût cuía báöu nhiãût kãú nãn nhiãût âäü báöu giaím xuäúng bàòng nhiãût âäü nhiãût kãú æåït tæ æïng våïi traûng thaïi khäng khê bãn ngoaìi. Khi âäü áøm tæång âäúi beï, cæåìng âäü bäúc håi caìng maûnh, âäü chãnh nhiãût âäü giæîa 2 nhiãût kãú caìng cao. Do âoï âäü chãnh nhiãût âäü giæîa 2 nhiãût kãú phuû thuäüc vaìo âäü áøm tæång âäúi vaì noï âæåüc sæí duûng âãø laìm cå såí xaïc âënh âäü áøm tæång âäúi j. Khi j =100%, quaï trçnh bäúc håi ngæìng vaì nhiãût âäü cuía 2 nhiãût kãú bàòng nhau. 1.1.2.4. Khäúi læåüng riãng vaì thãø têch riãng. Khäúi læåüng riãng cuía khäng khê áøm laì khäúi læåüng cuía mäüt âån vë thãø têch khäng khê, kyï hiãûu laì r, âån vë kg/m3. , kg/m3 (1-9) Âaûi læåüng nghëch âaío cuía khäúi læåüng riãng laì thãø têch riãng, kyï hiãûu laì v. , m3/kg (1-10) Khäúi læåüng riãng vaì thãø têch riãng laì hai thäng säú phuû thuäüc. Trong âoï: (1-11) Do âoï: (1-12) Màût khaïc: Thay vaìo ta coï: , (1-13) trong âoï B laì aïp suáút khäng khê áøm: B = pk + ph - Nãúu laì khäng khê khä hoaìn toaìn: (1-14) - Nãúu khäng khê coï håi áøm: (1-15) Læu yï trong caïc cäng thæïc (1-13), (1-14) vaì (1-15) åí trãn aïp suáút tênh bàòng mmHg ÅÍ âiãöu kiãûn: t = 0oC vaì p = 760mmHg: r = ro = 1,293 kg/m3. Nhæ váûy coï thãø tênh khäúi læåüng riãng cuía khäng khê khä åí mäüt nhiãût âäü báút kyì dæûa vaìo cäng thæïc: (1-16) Khäúi læåüng riãng thay âäøi theo nhiãût âäü vaì khê aïp. Tuy nhiãn trong phaûm vi âiãöu hoìa khäng khê nhiãût âäü khäng khê thay âäøi trong mäüt phaûm vi khaï heûp nãn cuîng nhæ aïp suáút sæû thay âäøi cuía khäúi læåüng riãng cuía khäng khê trong thæûc tãú kyî thuáût khäng låïn nãn ngæåìi ta láúy khäng âäøi åí âiãöu kiãûn tiãu chuáøn: to = 20oC vaì B = Bo = 760mmHg: r = 1,2 kg/m3. 1.1.2.5. Dung áøm (âäü chæïa håi) Dung áøm hay coìn goüi laì âäü chæïa håi, âæåüc kyï hiãûu laì d laì læåüng håi áøm chæïa trong 1 kg khäng khê khä. , kg/kg khäng khê khä (1-17) - Gh: Khäúi læåüng håi næåïc chæïa trong khäng khê, kg; - Gk: Khäúi læåüng khäng khê khä, kg. Ta coï quan hãû: (1-18) Sau khi thay R = 8314/m ta coï: (1-19) 1.1.2.6 Entanpi Entanpi cuía khäng khê áøm bàòng entanpi cuía khäng khê khä vaì cuía håi næåïc chæïa trong noï. Entanpi cuía khäng khê áøm âæåüc tênh cho 1 kg khäng khê khä. Ta coï cäng thæïc: I = Cpk.t + d (ro + Cph.t) kJ/kg kk khä (1-20) Trong âoï: Cpk - Nhiãût dung riãng âàóng aïp cuía khäng khê khä Cpk = 1,005 kJ/kg.K; Cph - Nhiãût dung riãng âàóng aïp cuía håi næåïc åí 0oC: Cph = 1,84 kJ/kg.K; ro - Nhiãût áøn hoïa håi cuía næåïc åí 0oC: ro = 2500 kJ/kg. Nhæ váûy: I = 1,005.t + d (2500 + 1,84.t) kJ/kg kk.khä (1-21) 1.2 CAÏC ÂÄÖ THË TRAÛNG THAÏI CUÍA KHÄNG KHÊ ÁØM 1.2.1 Âäö thë I-d Âäö thë I-d biãøu thë mäúi quan hãû cuía caïc âaûi læåüng t, j, I, d vaì pbh cuía khäng khê áøm. Âäö thë âæåüc giaïo sæ L.K.Ramzin (Nga) xáy dæûng nàm 1918 vaì sau âoï âæåüc giaïo sæ Mollier (Âæïc) láûp nàm 1923. Nhåì âäö thë naìy ta coï thãø xaïc âënh âæåüc táút caí caïc thäng säú coìn laûi cuía khäng khê áøm khi biãút 2 thäng säú báút kyì. Âäö thë I-d thæåìng âæåüc caïc næåïc Âäng Áu vaì Liãn xä (cuî) sæí duûng. Âäö thë I-d âæåüc xáy dæûng åí aïp suáút khê quyãøn 745mmHg vaì 760mmHg. Âäö thë gäöm 2 truûc I vaì d nghiãng våïi nhau mäüt goïc 135o. Muûc âêch xáy dæûng caïc truûc nghiãng mäüt goïc 135o laì nhàòm laìm giaîn khoaíng caïch giæîa caïc âæåìng cong tham säú âàûc biãût laì caïc âæåìng j = const nhàòm tra cæïu caïc thäng säú cuía khäng khê áøm âæåüc thuáûn låüi hån. Trãn âäö thë naìy caïc âæåìng I = const nghiãng våïi truûc hoaình mäüt goïc 135o, âæåìng d = const laì nhæîng âæåìng thàóng âæïng. Âäúi våïi âäö thë I-d âæåüc xáy dæûng theo caïch trãn cho tháúy caïc âæåìng cong tham säú háöu nhæ chè nàòm trãn goïc 1/4 thæï nháút cuía toüa âäü Âãö Caïc. Vç váûy, âãø hçnh veî âæåüc goün ngæåìi ta xoay truûc d laûi vuäng goïc våïi truûc I maì váùn giæî nguyãn caïc âæåìng cong nhæ âaî biãøu diãùn, tuy nhiãn khi tra cæïu entanpi I cuía khäng khê ta váùn tra theo âæåìng nghiãng våïi truûc hoaình mäüt goïc 135o. Våïi caïch xáy dæûng nhæ váûy, caïc âæåìng tham säú cuía âäö thë seî nhæ sau: a) Caïc âæåìng I = const nghiãng våïi truûc hoaình mäüt goïc 135o. b) Caïc âæåìng d = const laì âæåìng thàóng âæïng. c) Caïc âæåìng t = const laì âæåìng thàóng chãúch lãn phêa trãn, gáön nhæ song song våïi nhau. Tháût váûy, ta coï biãøu thæïc: (1-22) Âæåìng t = 100oC tæång æïng våïi nhiãût âäü baîo hoìa cuía håi næåïc æïng våïi aïp suáút khê quyãøn âæåüc tä âáûm. d) Âæåìng ph = f(d) Ta coï quan hãû: (1-23) Quan hãû naìy âæåüc xáy dæûng theo âæåìng thàóng xiãn vaì giaï trë ph âæåüc tra cæïu trãn truûc song song våïi truûc I vaì nàòm bãn phaíi âäö thë I-d. e) Caïc âæåìng j=const Trong vuìng t < ts(p) âæåìng cong j = const laì nhæîng âæåìng cong läöi lãn phêa trãn, caìng lãn trãn khoaíng caïch giæîa chuïng caìng xa. Âi tæì trãn xuäúng dæåïi âäü áøm j caìng tàng. Caïc âæåìng j = const khäng âi qua gäúc toüa âäü. Âæåìng cong j =100% hay coìn goüi laì âæåìng baîo hoìa ngàn caïch giæîa 2 vuìng: Vuìng chæa baîo hoìa vaì vuìng ngæng kãút hay coìn goüi laì vuìng sæång muì. Caïc âiãøm nàòm trong vuìng sæång muì thæåìng khäng äøn âënh maì coï xung hæåïng ngæng kãút båït håi næåïc vaì chuyãøn vãö traûng thaïi baîo hoìa. Trãn âæåìng t > ts(p) âæåìng j = const laì nhæîng âæåìng thàóng âæïng. Khi aïp suáút khê quyãøn thay âäøi thç âäö thë I-d cuîng thay âäøi theo. AÏp suáút khê quyãøn thay âäøi trong khoaíng 20mmHg thç sæû thay âäøi âoï laì khäng âaïng kãø. Trãn hçnh 1.4 laì âäö thë I-d cuía khäng khê áøm, xáy dæûng åí aïp suáút khê quyãøn Bo= 760mmHg. Trãn âäö thë naìy åí xung quanh coìn coï veî thãm caïc âæåìng e=const giuïp cho tra cæïu khi tênh toaïn caïc så âäö âiãöu hoìa khäng khê. Hçnh 1.4. Âäö thë I-d cuía khäng khê áøm 1.2.2 Âäö thë d-t Âäö thë d-t âæåüc caïc næåïc Anh, Myî, Nháût, UÏc vv... sæí duûng ráút nhiãöu. Âäö thë d-t coï 2 truûc d vaì t vuäng goïc våïi nhau, coìn caïc âæåìng âàóng entanpi I=const taûo thaình goïc 135o so våïi truûc t. Caïc âæåìng j = const laì nhæîng âæåìng cong tæång tæû nhæ trãn âäö thë I-d. Coï thãø coi âäö thë d-t laì hçnh aính cuía âäö thë I-d qua mäüt gæång phaín chiãúu. Âäö thë d-t chênh laì âäö thë t-d khi xoay 90o, âæåüc Carrrier xáy dæûng nàm 1919 nãn thæåìng âæåüc goüi laì âäö thë Carrier (hçnh 1.5). Truûc tung laì âäü chæïa håi d (g/kg), bãn caûnh laì hãû säú nhiãût hiãûn SHF (Sensible). Truûc hoaình laì nhiãût âäü nhiãût kãú khä t (oC). Trãn âäö thë coï caïc âæåìng tham säú sau âáy: - Âæåìng I=const taûo våïi truûc hoaình mäüt goïc 135o. Caïc giaï trë entanpi cuía khäng khê cho bãn caûnh âæåìng j=100%, âån vë kJ/kg khäng khê khä - Âæåìng j=const laì nhæîng âæåìng cong loîm, caìng âi lãn phêa trãn (d tàng) j caìng låïn. Trãn âæåìng j=100% laì vuìng sæång muì. - Âæåìng thãø têch riãng v = const laì nhæîng âæåìng thàóng nghiãng song song våïi nhau, âån vë m3/kg khäng khê khä. - Ngoaìi ra trãn âäö thë coìn coï âæåìng Ihc laì âæåìng hiãûu chènh entanpi (sæû sai lãûch giæîa entanpi khäng khê baîo hoìa vaì chæa baîo hoìa) Hçnh 1.5. Âäö thë t-d cuía khäng khê áøm 1.3 MÄÜT SÄÚ QUAÏ TRÇNH CÅ BAÍN TRÃN ÂÄÖ THË I-d 1.3.1 Quaï trçnh thay âäøi traûng thaïi cuía khäng khê Hçnh 1.6. YÏ nghéa hçnh hoüc cuía e Quaï trçnh thay âäøi traûng thaïi cuía khäng khê áøm tæì traûng thaïi A (tA, jA) âãún B (tB, jB) âæåüc biãøu thë bàòng âoaûn thàóng AB, muîi tãn chè chiãöu quaï trçnh goüi laì tia quaï trçnh. Âàût (IA - IB)/(dA-dB) = DI/Dd =eAB goüi laì hãû säú goïc tia cuía quaï trçnh AB Ta haîy xeït yï nghéa hçnh hoüc cuía hãû säú eAB Kyï hiãûu goïc giæîa tia AB våïi âæåìng nàòm ngang laì a. Ta coï DI = IB - IA = m.AD Dd= dB - dA = n.BC Trong âoï m, n laì tè lãû xêch cuía caïc truûc toüa âäü, cuû thãø laì: m - kCal/kg kkk / 1mm; n - kg/kg kkk / 1mm. Tæì âáy ta coï , Kcal/kg (1-24) hay , kCal/kg (1-25) Nhæ váûy trãn truûc toüa âäü I-d coï thãø xaïc âënh tia AB thäng qua giaï trë eAB. Âãø tiãûn cho viãûc sæí duûng trãn âäö thë åí ngoaìi biãn ngæåìi ta veî thãm caïc âæåìng e = const láúy gäúc O cuía toüa âäü laìm khåíi âiãøm. Nhæng âãø khäng laìm räúi âäö thë ngæåìi ta chè veî mäüt âoaûn ngàõn nàòm åí bãn ngoaìi âäö thë åí phêa trãn, bãn phaíi vaì åí phêa dæåïi. Trãn caïc âoaûn thàóng ngæåìi ta ghi giaï trë cuía caïc goïc tia e. Caïc âæåìng e coï yï nghéa ráút quan troüng trong caïc tênh toaïn caïc så âäö âiãöu hoìa khäng khê sau naìy vç coï nhiãöu quaï trçnh ngæåìi ta biãút træåïc traûng thaïi ban âáöu vaì hãû säú goïc tia e quaï trçnh âoï. Nhæ váûy traûng thaïi cuäúi cuía quaï trçnh seî nàòm åí vë trê trãn âæåìng song song våïi âoaûn coï e âaî cho vaì âi qua traûng thaïi ban âáöu. Caïc âæåìng e = const coï caïc tênh cháút sau: - Hãû säú goïc tia e phaín aïnh hæåïng cuía quaï trçnh AB, mäùi quaï trçnh e coï mäüt giaï trë nháút âënh. - Caïc âæåìng e coï trë säú nhæ nhau thç song song våïi nhau. - Táút caí caïc âæåìng e âãöu âi qua goïc toüa âäü (I=0 vaì d=0). 1.3.2. Quaï trçnh hoìa träün hai doìng khäng khê Trong kyî thuáût âiãöu hoìa khäng khê ngæåìi ta thæåìng gàûp caïc quaï trçnh hoìa träün 2 doìng khäng khê åí caïc traûng thaïi khaïc nhau. Váún âãö âàût ra laì phaíi xaïc âënh traûng thaïi hoìa träün. Giaí sæí hoìa träün mäüt læåüng khäng khê åí traûng thaïi A(IA, dA) coï khäúi læåüng pháön khä laì LA våïi mäüt læåüng khäng khê åí traûng thaïi B(IB, dB) coï khäúi læåüng pháön khä laì LB vaì thu âæåüc mäüt læåüng khäng khê åí traûng thaïi C(IC, dC) coï khäúi læåüng pháön khä laì LC. Ta xaïc âënh caïc thäng säú cuía traûng thaïi hoìa träün C. Hçnh 1.7. Quaï trçnh hoìa träün trãn âäö thë I-d Ta coï caïc phæång trçnh: - Cán bàòng khäúi læåüng: LC = LA + LB (1-26) - Cán bàòng áøm: dC.LC = dA.LA + dB.LB (1-27) - Cán bàòng nhiãût: IC.LC = IA.LA + IB.LB (1-28) Thãú (1-26) vaìo (1-27) vaì (1-28) , chuyãøn vãú ta coï: (IA - IC).LA = (IC - IB).LB (dA - dC).LA = (dC - dB).LB hay: (1-29) Tæì biãøu thæïc naìy ta ruït ra: (1-30) - Phæång trçnh (1-29) laì caïc phæång trçnh biãøu thë âæåìng thàóng AC vaì BC, caïc âæåìng thàóng naìy coï cuìng hãû säú goïc tia bàòng nhau (tæïc cuìng âäü nghiãng) vaì chung âiãøm C nãn ba âiãøm A, B, C thàóng haìng vaì âiãøm C nàòm trãn AB. - Theo phæång trçnh (1-30) suy ra âiãøm C nàòm trãn AB vaì chia âoaûn AB theo tyí lãû LB/LA cuû thãø : (1-31) Thäng säú traûng thaïi cuía âiãøm C âæåüc xaïc âënh nhæ sau: (1-32) (1-33) Viãûc xaïc âënh âiãøm hoìa träün ráút quan troüng trong caïc tênh toaïn sau naìy cuîng nhæ phán têch caïc quaï trçnh thay âäøi traûng thaïi cuía khäng khê khi trao âäøi nhiãût áøm våïi næåïc. * * *