Abstract and keywords
Abstract:
The paper presents a mathematical model of changes in the relative humidity of the outside air during arbitrary days of the annual cycle

Keywords:
outdoor climate, geographical coordinates, relative humidity, moisture content, statistical modeling
Text
Text (PDF): Read Download

Влажностное состояние наружного воздуха влияет на эффективность работы аппаратов приточной вентиляции - оросительных камер (контактных увлажнителей). Как правило процесс увлажнения воздуха происходит без изменения теплосодержания и сопровождается понижением температуры. Соответственно, чем «суше» первичная среда, тем на большую величину можно её охладить. Этот факт важен для систем вентиляции, предназначенных для ассимиляции теплоизбытков в помещениях.

Проектирование теплообменных аппаратов производится на некоторое фиксированное расчётное значение состояния наружного воздуха [1]. Однако в течение эксплуатационного периода текущие значения параметров наружного воздуха, влияющие на эффективность процессов тепло- и массообмена, значительно отличаются от расчётных. Поэтому при определении характеристик теплообменников целесообразно проводить анализ их эффективности за годовой период эксплуатации с целью выявления продолжительности периода с неблагоприятным состоянием исходной среды и оценки надёжности системы создания микроклимата.

Для реализации этого подхода необходимо располагать информацией о текущих (часовых) значений основных климатических характеристик, в том числе относительной влажности воздуха. Эта задача осложняется тем, что в нормативных источниках эта информация не приводится [2]. Поэтому для оценки искомого параметра предлагается модель текущего влажностного состояния воздуха, основанная на известных (ограниченных) климатических данных, с учётом взаимосвязи термодинамических параметров воздуха и предположениях о возможной динамики изменения параметров, влияющих на влажность воздуха.

Относительная влажность воздуха φ  связана с температурой t , влагосо-держанием d  и парциальным давлением водяных паров pw  соотношениями [3]:

φ=ddнасdнас=622∙pw.насB-pw.нас;                                          (1)

pw.нас.= 0,611∙exp⁡(17,4∙t235.3+t)                                               (2)

где dнас  – влагосодержание воздуха при полном насыщении водяными парами;

pw.нас.  – парциальное давление водяных паров при полном насыщении; B  - барометрическое давление.

Из всех параметров, входящих в выражения (1 и 2), в доступных нормативных источниках для конкретного географического пункта приводятся только барометрическое давление, среднемесячные температуры tk  и парциальные давления водяных паров pk  наружного воздуха [2].   

Среднечасовые значения температуры в течение суточного периода могут быть представлены в следующем виде [4]:

tij= ti+At,iCosji- ji24                                                           3

где ti  - среднесуточная температура  i  -х суток; Ati   - амплитуда колебаний температуры воздуха в i  -е сутки;  ji  - текущий час i  -х суток; ji  - час минимума температуры в  i  -е сутки.

При известной температуре tij  относительная влажность определится через парциальное давление pij  по (1), которое в силу малой динамики в годовом цикле можно с определёнными допущениями принять постоянным в течение суток и равным среднемесячному значению pw.k :

dij=622∙pw.kB-pw.k .                                                              (4)

φij=dij(B-pw.нас.ij)622∙pw.нас.ij.                                                           (5)

Таким образом, уравнения (1) – (5) представляют собой модель суточного хода относительной влажности наружного воздуха, которая может быть использована для анализа эксплуатационных возможностей контактных теплообменников-увлажнителей.

References

1. Spravochnik proektirovschika. Vnutrennie sanitarno- tehnicheskie si-stemy // Pod. Red. I.G. Staroverova ch.2 Ventilyaciya. – M., Stroyizdat, 1993.– 896 s.

2. Rossiyskaya Federaciya. Zakony SP 131.13330.2025 Stroitel'naya klimatologiya.

3. Nesterenko A.V. Termodinamicheskie osnovy ventilyacii i kondicionirovaniya vozduha. M.: Stroyizdat, 1972, 422 s.

4. Bogoslovskiy V.N. Stroitel'naya teplofizika. – M.: Stroyizdat, 1992 – 300 s.

Login or Create
* Forgot password?