В работе представлена математическая модель изменения относительной влажности наружно-го воздуха в течение произвольных суток годового цикла
наружный климат, географические координаты, относительная влажность, влагосодержание, статистическое моделирование
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
связана с температурой
, влагосо-держанием
и парциальным давлением водяных паров
соотношениями [3]:
где
– влагосодержание воздуха при полном насыщении водяными парами;
– парциальное давление водяных паров при полном насыщении;
- 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
и парциальные давления водяных паров
наружного воздуха [2].
Среднечасовые значения температуры в течение суточного периода могут быть представлены в следующем виде [4]:
где
- среднесуточная температура
-х суток;
- амплитуда колебаний температуры воздуха в
-е сутки;
- текущий час
-х суток;
- час минимума температуры в
-е сутки.
При известной температуре
относительная влажность определится через парциальное давление
по (1), которое в силу малой динамики в годовом цикле можно с определёнными допущениями принять постоянным в течение суток и равным среднемесячному значению
:
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.
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.



