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[科普中国]-湿气图

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湿球温度与干湿球差等资料读入湿气图后,其他各项的空气状态资料即可从湿气图中获得。1

用途调压室内的空气是否有经过加热,其中的差异很大。因此,代入干燥过程中的热平衡方程式所需要的数值也有不同。在常温通风干燥的情况下,空气不经过加热,所以调压室内的状态应该与外界大气相同。如果空气经过加热,那么加热过程应为湿度比下的加热,此时调压室的空气状态则如右图所示,而干燥过程中的热平衡方程式中的比容值,应为调压室内的空气状态值。

废气排弃时的温度也可以利用湿气图求得。方法是沿图中的等湿球温度线由外界温度Ta点(见右图)起至与初期含水率平衡曲线相交点为止,后面的交点即为废气的状态点,而两点件为干燥时的空气变化线。在此段干燥期间,一般均假设为绝热过程(Adiabatic),所以干燥所经过的变化应可视为等湿球温度的过程。1

相关概念干燥期间的热平衡干燥过程中的热平衡方程式可用下式表示:

上述公式成立,必须假设空气通过谷粒的间隙时,其显热(sensible heat)的变化应等于自谷体中蒸发水分所需的汽化潜热(latent heat of vaporation)。但此公式并未考虑开始操作期间,空气湿度与谷粒原来温度有差异时的变化。同时,也没有考虑干燥初期,上层谷物可能产生的凝结问题。1

气象分析上述公式中,有关空气通过谷层期间的温度降与比容值变化等,均可直接得自湿气图。然而在这些数值决定之前,为期获得理想的空气状态,适当地选择时、地是很必要的。这些与外界大气相关的数据,对未来的计算工作,相当重要,尤其是常温通风干燥的情形。

史密特与怀特(Schmidf与Waite,1962)两人,曾根据每月的气象变化,就全美地区绘制平均湿球温度与干湿球温度差的等值线群,基于上述资料,全美地区平均一年中约有50%以上的时间可供干燥机操作。上图中所示的标准差值,则可指示出当气象变化对干燥变为不利时,必须改变多少资料值方能求得一年中的实际干燥时间。一般而言,由湿球温度的平均值中改变一、二个标准差并不足以影响所计算的干燥时间,但在常温通风干燥时若改变湿球温度降(Wet bulb depression)的平均值一或两个标准差,对于所计算出干燥时间值则有相当大的影响。因此在使用上,一般认为湿球温度可直接从图中读取,但湿球温度降的值则应减低一个标准差值。

前面所提及的选择湿球温度与湿球温度降的方法属于任意性质,其方式并非一成不变。惟若将湿球温度降减少两个标准差时,在许多场合中,空气的条件对干燥作业将显得更不利。甚至有些年度内,几乎无法选出适当的时间表使干燥作业在常温下顺利完成。很显然种选择方法不切实际。一般而言不利乾燥作业的日数通常散布在可供干燥的期间内,使乾燥作业无法连续进行;而在空气湿度较高的场合,也常碰到无谷可干的情况,主要是田间的状况也将限制收种作业的进行。因此在特殊地区,另有气象资料可供利用时,则应采用就近资料而非硬性采用上述建议的方法。1

本词条内容贡献者为:

杨明 - 副教授 - 西南大学