完整版课后思考题答案.docx

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课后思考题答案

第一章

1、试解释用1kg干空气作为湿空气参数度量单位基础的原因?

答:

因为大气（湿空气）是由干空气和一定量的水蒸气混合而成的。

干空气的成分是氮、氧、氩、及其他微量气体,多数成分比较稳定,少数随季节变化有所波动,但从总体上可将干空气作为一个稳定的混合物来看待。

为了便于热工计算,选一个稳定的参数作为基础,方便计算。

（湿空气=干空气+水蒸气,干空气不发生变化,水蒸气是会发生变化的。

因此,干空气作为基准是不能发生变化的）

2、如何用含湿量和相对湿度来表征湿空气的干、湿程度?

答:

含湿量表示空气的干湿方法:

取空气的水蒸气密度与干空气密度之比作为湿空气含有水蒸气的指标,换言之,取对应于1Kg干空气所含有水蒸汽量。

（表示空气水蒸气的含量）

相对湿度表示空气干湿的方法:

湿空气的水蒸汽压力与同温度下饱和湿空气的水蒸汽压力之比。

（表示空气接近饱和的程度）

3、某管道表面温度等于周围空气的露点温度,试问该表面是否结露?

答:

该表面不会结霜。

因为判定是否结霜取决于是否在露点温度以下,当空气温度大于或等于露点温度时是不会结霜的。

4、有人认为:

“空气水的温度就是空气湿球温度”,对否?

答:

错,空气湿球温度是空气与水接触达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度,而空气水的温度就是水蒸气温度（空气的干球温度）,所以是错的。

8、写出水温为tw时水的汽化潜热计算式。

解:

汽化潜热的计算式为:

rt=r0+1.84tw-4.19tw=2500-2.35tw

10、为什么喷入100摄氏度的热蒸汽,如果不产生凝结水,则空气温度不会明显升高?

答:

这种情况叫等温增焓加湿,当蒸汽温度为100摄氏度时,热湿比等于一个常数ε=2684,该过程近似于等温线变化,所以空气温度不会明显升高。

第二章

1.什么是得热量?

什么是冷负荷?

什么是湿负荷?

得热量和冷负荷有什么区别?

P20、P34

答:

得热量是指某一时刻由室外和室内热源散入房间的热量的总和。

冷负荷是指某一时刻为保持房间恒温恒湿,需向房间供应的冷量。

湿负荷是指为维持室内相对湿度所需由房间除去或增加的湿量。

得热量与冷负荷有时相等,有时不等。

维护结构热工特性及得热量的类型决定了得热和负荷的关系。

在瞬时得热的潜热得热及显热得热的对流部分是直接散到房间的热量,它们立即构成瞬时负荷,而显热得热的辐射成分则不能立即变为瞬时冷负荷。

得热量转化为冷负荷过程存在衰减和延迟现象。

2.室内得热量包括哪些内容?

它们分别如何转化为室内冷负荷?

答:

室内得热量包括,日照,设备散热,照明,以及人体散热。

对流和潜热直接转化为冷负荷,辐射热要

先照射到室内墙壁家具等物体表面经过衰减后再转化为室内冷负荷!

3.影响人体舒适感的因素有哪些?

这些因素对人体

冷热感有何相互影响?

P21

答:

空调房间的舒适温度取决于我们的主客观感觉,影响舒适感的主观因素有:

人的活动量、衣着多少、健康状况和年龄等;影响舒适感的客观因素有:

空气温度、相对湿度、空气流速及周围物体的表面温度等。

（影响人体舒适感的因素:

室内空气温度;室内空气相对湿度;围护结构内表面及其他物体表面温度;人体附近的空气流速;人体的衣着情况;还和人体活动量以及年龄等因素有关）。

如果周围环境温度（空气温度及围护结构、周围物体表面温度）提高,则人体的对流和辐射散热量将减少;在同样的室内空气参数条件下,围护结构内表面温度高,人体增加热感,表面温度低则会增加冷感;空气相对湿度增高,空气水蒸汽分压力越大,人体汗分蒸发量则越少;周围气流越大时,加剧了人体的冷感,同时也增加了一种不舒适的“吹风感”;衣着的热阻大则换热量小。

4、舒适区的概念是什么?

PMV和PPD指标为什么能评价人体热环境的舒适程度?

P22

答:

舒适区:

使人体感觉热舒适的热环境区间。

（在美国供暖制冷空调工程师学会1977年版手册基础篇里给出了舒适区。

在ASHRAE舒适图上画出了两块舒适区,一块是菱形面积,它是美国堪萨斯州立大学通过实验所得到的,另一块梯形面积是ASHRAE推荐的舒适标准55-74所绘出的舒适区）。

PMV指标代表了对同一环境绝大多数人的冷热感觉,因此可预测用PMV指标预测热环境下人体的热反应。

由于人与人生理的差别,故用预期不满意百分比PPD指标来表示对热环境满意的百分数。

故两者结合能够评价人体对环境的热舒适程度.

5一天内室外空气干球温度和相对湿度的变化规律有何不同,原因何在?

P27

答:

空气的相对湿度取决于空气干球温度和含湿量,如果空气的含湿量保持不变,干球温度增高,则相对湿度变小;干球温度降低,则相对湿度加大。

就一昼夜内的大气而言,含湿量变化不大（可看作定值）,则大气的相对湿度变化规律正好与干球温度的变化规律相反,即午相对湿度低,早晚相对湿度高。

6.冬季空调室外计算参数的确定方法为何与夏季不同?

为什么?

P27-28

答:

夏季室外空气计算参数的数值,直接影响通过建筑维护结构的传热及处理新风的能耗。

若夏季取多年不遇且持续时间较短（如几小时）的当地室外最高干湿球温度作为计算干湿球温度,则会导致设备庞大而投资浪费。

因此,设计规范规定的设计参数是按照一定的不保证率或不保证小时数确定的,亦即当室外参数超过规定的设计参数时允许室内参数偏离规定值。

由于冬季空调系统加热加湿所需费用小于夏季冷却减湿的费用,为了便于计算,冬季维护结构传热量可按照稳定传热方法计算,不考虑室外气温的波动。

因而可以只给定一个冬季空调室外计算温度作为计算新风负荷和计算维护机构传热之用。

冬季空调室外计算温度应采用历年平均不保证1天的平均温度。

当冬季不使用空调设备而仅使用采暖设备装置供暖时,则应采用采暖室外计算温度。

由于冬季室外空气含湿量远较夏季小,且变化也很小,因而不给出湿球温度,只给出室外计算相对湿度值。

冬季空调室外计算相对适度采累年最冷月平均相对湿度。

由于冬季室外空气含湿量远较夏季小,且其变化也很小,冬季空调系统加热加湿所需费用小于夏季冷却减湿的费用,为了便于计算,冬季围护结构传热量可按稳定传热方法计算,不考虑室外气温的波动。

而夏季气温和湿度变化较大应按不稳定传热过程计算。

所以冬夏季室外参数的确定方法不同。

8.建筑物表面受到的太阳辐射强度与哪些因素有关?

围护结构外表面所吸收的太阳辐射热与哪些因素有关?

答:

建筑物表面受到的太阳辐射强度与建筑物与太阳辐射的相对位置、大气透明度及建筑物的围护结构有关。

围护结构外表面所吸收的太阳辐射热与围护结构表面材料有关,即与吸收系数有关。

9、空调房间的冷负荷计算包括哪些内容?

答:

一、通过墙体、屋顶的得热量及其形成的冷负荷

1、综合温度作用下经维护结构传入热量

2、房间的冷负荷

二、通过窗户的得热量及其形成的冷负荷

三、室内热源

1、电动设备

2、照明设施得热

3、人体散热与散湿

10.夏季室内空调送风温差受到哪些因素的影响?

答:

受环境温度、设定温度、窗门开闭时间和频率、室内热源、恒温精度、换气次数等影响。

第三章

3.对风量为1000kg/h,状态为t=16℃,ψ=30%,用喷蒸汽装置加入了4kg/h的蒸汽,试问处理后的空气终态是多少?

如果加入了10kg/h的蒸汽,这时终态又是多少?

会出现什么现象?

答:

G=1000kg/h

初状态:

t=16℃Ψ=30%查图的hA=24.5kJ/kgd=3.5g/kg

d=4/1000=0.004kg/kg

加4kg/h蒸汽d=4+3.5=7.5g/kg

查图hB=31kj/kgΨ=63%

如果加入10kg/h蒸汽因d=3.5+10=13.5>11.5超出了饱和态

因此此时是Ψ=100%查图的hc=45kJ/kgd=11.5g/kg还有部分凝结

如图所示,当加入4kg/h蒸汽时,空气从1点状态到达2点

2点状态为:

当加入10kg/h的蒸汽时,气体到达饱和状态3点继续加入蒸汽,则有水析出!

5已知室外空气状态为t=21℃,d=9g/kg,送风状态要求t=20℃,d=10g/kg,试在h-d图上确定空气处理方案。

如果不进行处理就送入房间有何问题（指余热、余湿量不变时）

答:

为得到同一送风状态点,可能有不同的空气处理方案。

本题要求采用降温增湿方法。

处理方案:

先将室外空气通过表面冷却器冷却,到达3点,3点经过加热到达4点,在将4点空气经过喷水室到达送风状态点。

如果不进行处理,将室外空气直接送入室内,则送风次数增多,最终到达室内状态点

10.某工厂有表压0.2MPa的蒸汽做燃煤,并有一台SRZ12X6D型空气加热器,试问能否用这台加热器将36000kg/h的空气从7℃加热到20℃?

解:

G=3600kg/h=36000kg/3600s=10kg/s

因为选用SRZ15×6D型空气加热器,所以查附录3-7

得,散热面积为37.73㎡,通风有效截面积0.572㎡质量流量νρ=G/f=10/0.572=17.48kg/（㎡·s）

求加热器的传热系数,查附录3-6,

K=13.6（νρ）0.49=55.26w/（㎡·℃）

需要的加热量:

Q=GCp（t2-t1）=10×1.01×（20-7）=131.3Kw需要的加热面积:

F=Q/KΔtp=Q/K（tq-

（t1+t2/2）=131.3x103/55.26×（120-（20+7）/2）=23.59㎡

面积富裕量为:

（37.73-23.59）/23.59×100%=60%

即安全系数为1.6,说明可以使用。