МОДЕЛЬ СУТОЧНОГО ИЗМЕНЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА
Аннотация и ключевые слова
Аннотация:
В работе представлена математическая модель изменения относительной влажности наружно-го воздуха в течение произвольных суток годового цикла

Ключевые слова:
наружный климат, географические координаты, относительная влажность, влагосодержание, статистическое моделирование
Текст
Текст (PDF): Читать Скачать

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.

Список литературы

1. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно- технические си-стемы // Под. Ред. И.Г. Староверова ч.2 Вентиляция. – М., Стройиздат, 1993.– 896 с.

2. Российская Федерация. Законы СП 131.13330.2025 Строительная климатология.

3. Нестеренко А.В. Термодинамические основы вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: Стройиздат, 1972, 422 с.

4. Богословский В.Н. Строительная теплофизика. – М.: Стройиздат, 1992 – 300 с.

Войти или Создать
* Забыли пароль?