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恒溫恒濕試驗箱箱內氣體濕度的影響因素
來源: bibil.cn 時(shi)間(jian):2021-03-01
    影(ying)響恒(heng)(heng)溫恒(heng)(heng)濕(shi)(shi)(shi)試驗箱(xiang)(xiang)箱(xiang)(xiang)內(nei)(nei)氣(qi)(qi)體(ti)露點的(de)根本因素是箱(xiang)(xiang)內(nei)(nei)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)相對濕(shi)(shi)(shi)度(du)和(he)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)氣(qi)(qi)壓(ya)。但箱(xiang)(xiang)內(nei)(nei)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)濕(shi)(shi)(shi)度(du)為(wei)零或很低時,箱(xiang)(xiang)內(nei)(nei)氣(qi)(qi)體(ti)在溫度(du)下限以上將不會出現凝露現象。而(er)恒(heng)(heng)溫恒(heng)(heng)濕(shi)(shi)(shi)試驗箱(xiang)(xiang)箱(xiang)(xiang)內(nei)(nei)濕(shi)(shi)(shi)度(du)與箱(xiang)(xiang)內(nei)(nei)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)初始含水量、干空氣(qi)(qi)的(de)補充(chong)速度(du)、箱(xiang)(xiang)內(nei)(nei)外(wai)的(de)氣(qi)(qi)體(ti)交(jiao)換速度(du)等因素都有關系。下面具體(ti)分析箱(xiang)(xiang)內(nei)(nei)氣(qi)(qi)體(ti)濕(shi)(shi)(shi)度(du)的(de)幾個影(ying)響因素:
    干空氣的(de)置(zhi)換速度(du)

    設(she):進入恒(heng)溫恒(heng)濕試驗(yan)箱內的(de)(de)干燥空氣可以瞬(shun)時間與(yu)箱內原有氣體均(jun)勻混合,f1為(wei)任意時刻含(han)濕量(liang)(g/kg),f0為(wei)初始含(han)濕量(liang)(g/kg),v為(wei)箱體體積,Q為(wei)干燥空氣的(de)(de)進氣量(liang)(m3/s),t為(wei)時間(s)。則:箱內氣體含(han)濕量(liang)f1的(de)(de)變化量(liang)滿足以下的(de)(de)微分方程:

箱內氣體含濕量f1的變化量

    解(jie)方程(1)可得(de):

f1

    考(kao)慮箱內(nei)干燥空(kong)氣(qi)與原(yuan)有氣(qi)體混合需要一定的時間以及其它因(yin)素(su),可以將式(2)修正(zheng)為:

考慮箱內干燥空氣與原有氣體混合

    式中:
    t-修正系數(shu),它與干(gan)空氣的流量(liang)、箱體大小及結構、箱體的密封性能因素有(you)關(guan)。
    可見,一定體積的恒溫恒濕試驗箱,通過干燥空氣置換的方法來降低箱內氣體含濕量時,箱內氣體的含濕量是按指數規律變化的,箱內氣體含濕量越低,含濕量降低的速率越慢;要盡快降低箱內氣體的濕度,應加大干空氣的進氣量Q。
箱內(nei)氣溫(wen)的變化
    箱(xiang)(xiang)內(nei)氣溫的(de)變(bian)化在箱(xiang)(xiang)內(nei)產生兩方面的(de)影響(xiang)(xiang):改(gai)變(bian)箱(xiang)(xiang)內(nei)氣壓、改(gai)變(bian)箱(xiang)(xiang)內(nei)氣體的(de)相對濕度。這兩方面的(de)影響(xiang)(xiang)終都將影響(xiang)(xiang)箱(xiang)(xiang)內(nei)外水(shui)蒸氣的(de)交換。

    設(she):加速箱體是(shi)密封(feng)的,P0為(wei)箱內(nei)初始氣壓(設(she)為(wei)大氣壓),箱內(nei)容積(ji)氣體的初始質量為(wei)m0 ,T0初始溫(wen)度,則(ze)一定(ding)容積(ji)V0內(nei)的氣體,氣壓P與氣體質量m、溫(wen)度T的關系為(wei):

氣壓P與氣體質量m、溫度T的關系

    由式(4)得:

P

    要防止箱(xiang)(xiang)外(wai)水(shui)蒸氣(qi)進入箱(xiang)(xiang)內,則箱(xiang)(xiang)內氣(qi)壓變(bian)化△P1=P-P0≥0。   
    當(dang)箱(xiang)內(nei)(nei)氣(qi)體降溫,即(ji)時△T<0,△m>0。因此,必須向箱(xiang)內(nei)(nei)補充至(zhi)少△m質量的同(tong)溫度的干空氣(qi),才能使箱(xiang)內(nei)(nei)的氣(qi)壓大于外界大氣(qi)壓P0。
    由以上(shang)分析(xi)可知:當箱(xiang)內(nei)(nei)氣(qi)溫(wen)降低時,要(yao)防止箱(xiang)外水(shui)蒸氣(qi)進入(ru)箱(xiang)內(nei)(nei),必須往(wang)箱(xiang)內(nei)(nei)充入(ru)足(zu)量(liang)的干空氣(qi),充入(ru)的干空氣(qi)量(liang)滿足(zu):△m>(m/T). ∣△T∣。
    箱內氣體流速的變(bian)化(hua)
    箱內氣體流速的變化影(ying)響箱內氣壓(ya)分布的不(bu)均(jun)勻,它可(ke)以使箱內局(ju)部區域產生(sheng)相對(dui)于箱外大氣壓(ya)的負壓(ya)區,使箱外水蒸(zheng)氣加速進入箱內。

忽(hu)略箱內氣體密(mi)度的(de)(de)變化(hua),則(ze)箱內氣體流速(su)v與氣壓(ya)P的(de)(de)關(guan)系為:

箱內氣體流速v與氣壓P的關系

    于是(shi),氣體流動(dong)引起(qi)的(de)氣壓變化△P2為:

氣體流動引起的氣壓變化

    可見,在箱內(nei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)流速較快的地方(fang),氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)較低,容易在該區域(yu)出現氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)小于(yu)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)的負壓(ya)(ya)區。因此(ci),箱內(nei)區域(yu)的靜氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)P應滿足P>P0+∣△P2∣,這樣才(cai)能保證(zheng)箱內(nei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)不會出現低于(yu)外界大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)的負壓(ya)(ya)區,從而防止外界空氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)經縫隙(xi)進水蒸氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)入箱體(ti)內(nei)。

本文標簽: 恒溫恒濕試驗箱

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