第十一章
11-1 已知湿空气的总压强为，温度为30℃，湿度为kg绝干空气，试计算其相对湿度、露点、绝热饱和温度、焓和空气中水汽的分压。 [解]（1）H=(pT-p) 即 = 解得： p=
30℃下水的饱和蒸汽压ps= =p/ps==89% （2）因td是将湿空气等湿冷却而达到饱和时的温度，则水蒸气分压为时的温度为：
td=℃
（3）假设tas=℃，由水蒸气表查得相应的水气分压ps为，则湿空气的饱和湿度为： Has=× kg/kg绝干空气 比热容 cpH=+=+×= kJ/kg绝干空气
tas=t-r0(Has-H)/cpH=30-2490× 故与假设非常接近。 （4）I=+t+2490H=+××30+2490×= kJ/kg绝干空气
11-2 已知湿空气的温度为50℃，总压强为100kPa，湿球温度为30℃，试计算该湿空气以下各参数：（1）湿度；（2）相对湿度；（3）露点；（4）焓；（5）湿比热容。
[解]（1）由饱和水蒸气表查得，在tw=30℃时，水的饱和蒸汽压ps=，汽化潜热为rw=kg。在湿球温度下，空气的饱和湿度为： Hw=(pT-ps)=×=kg干空气
根据空气湿度计算式，可求得该空气的湿度为： H=(t-tw)/rw=干空气
（2）由饱和水蒸气表查得，在t＝50℃下，水的饱和蒸汽压ps=。根据空气湿度计算式，可求得该空气中的水蒸汽分压为： p=pTH/+H)=100×+= 空气的相对湿度为：=p/ps==%
（3）在露点下空气刚好达到饱和状态，空气中的水汽分压p=即为水在露点下的饱和蒸汽压，故由饱和水蒸气表查得，此空气的露点td=23℃。
（4）I=+××50+2500×= kJ/kg干空气
（5）vH=(1/29+18)××(273+50)×(273×100)=kg干空气
11-3 若常压下某湿空气为20℃，湿度kg绝干空气，试求：（1）湿空气的相对湿度；（2）湿空气的比体积；（3）湿空气的比定压热容；（4）湿空气的质量焓。若将上述空气加热到50℃，再分别求上述各项。 [解]（1）20℃时，由水的热力学性质表查出ps= =×/ 解得 =1=100%
该空气为水蒸气所饱和，不能作干燥介质用。 vH=+×(273+t)/273=kg干空气 cH=+×=
I=+××20+2490×=kg干空气 （2）50℃时，水蒸气的饱和蒸汽压为
当空气从20℃加热到50℃时，湿度没有变化，故： =×/ =%
由计算结果看出，湿空气被加热后相对湿度降低了。 vH=+××(273+50)/273=kg干空气
湿空气的比定压热容只是湿度的函数，因此20℃与50℃时的湿空气比定压热容相同。 I=+××50+2490×=kg干空气
11-4 将质量流量干空气/s的湿空气A(tA=20℃，A=与质量流量㎏干空气/s的湿空气B（tB=80℃，B=）混合，求混合后空气的状态参量。 [解]由H－I图查得两种空气的湿含量和焓如下：
HA=kg干空气 IA=50kJ/kg干空气 HB=kg干空气 IB=350kJ/kg干空气
Hm=(mAHA+mBHB)/(mA+mB)=×+×/+= kg/kg干空气 Im=(mAIA+mBIB)/(mA+mB)=×50+×350)/+=125kJ/kg干空气
11-5 调节干燥需要的空气状态，干燥操作如图11-6所示。已知状态A：tA=30℃，td=20℃，qv=500 m3 /h湿空气；状态B：通过冷凝器后，空气中的水分除去2㎏/h；状态C：通过加热器后，空气的温度tB=60℃，干燥器在常压﹑绝热条件下进行。水在不同温度下的饱和蒸汽压如下表： t/℃
10 15 20 30 40 50 60
ps/kPa
试求：（1）作空气状态变化图；（2）经过冷凝器后空气的温度和湿度；（3）经过加热器后空气的相对湿度。
[解]（1）由于给出了状态A的露点，故可由其对应的蒸气压计算该状态的湿度HA，根据给出的冷凝水量和空气量可确定HB，冷凝器内空气状态的变化由A到B’到B。冷凝器除去空气中的部分水分后，送到加热器等湿升温到C点（60℃）。在干燥器的干燥过程中空气增湿，到达A点，形成一个循环过程。空气状态变化如附图。
（2）根据露点温度td可从给出的水的饱和蒸汽压数据中查到ps=，此值即为进入换热器l的空气的水蒸气分压p，因此： HA=(pT-ps)=×干空气
vH=(1/29+HA/18)××(273+30)/273=kg干空气 故 qm=qv/vH=500/=h
由物料衡算：qm’=qm(HA-HB)，所以：HB=HA-qm’/qm==kg干空气 （3）根据湿含量的定义，在空气达到饱和时：HB=(pT-ps) ps=HBpT/+HB)=×+=
查得温度为tB=16℃。此时的ps等于C点的空气中的水蒸气分压p，另外，由tc=60℃，从给出的数据中查到水的饱和蒸汽分压ps=。因此，该处空气的相对湿度为： =p/ps===%
11-6 在一常压转筒干燥器中，将其物料从（湿基）含水量%干燥到%，干燥产品流量为600kg/h，空气进预热器前t0=25℃，相对湿度0=55%，经过预热器加热到t1=85℃后再进入干燥器，出干燥器时t2=30℃。物料进干燥器时1=24℃，出干燥器时2=60℃，绝干物料的比定压热容为(kg绝干物料.K)。假设干燥器的热损失为18000kJ/h，（25℃时水的饱和蒸汽压=）。试求：（1）绝干空气的质量流量；（2）在单位时间内预热器中的传热量。
[解] X1==kg绝干物料 X2==kg绝干物料 Gc=G2(1-w2)=600=597kg绝干物料/h
W=Gc(X1-X2)=597 p=jps=×= H0=H1=×干空气
L= （a）
热量衡算： L(I1-I2)=Gc(I’2-I’1)+QL Qp=L(I1-I0)
I0=+××25+2490×=kg干空气 I1=+××85+2490×=kg干空气 I2=+×H2)×30+2490H2=+ I’1=+××24=kg绝干物料
食品工程原理答案 冯骉 第11章
