1. ما هو الهواء؟ما هو الهواء الطبيعي؟
الجواب: الغلاف الجوي الذي يحيط بالأرض، اعتدنا أن نسميه الهواء.
الهواء تحت الضغط المحدد 0.1MPa، ودرجة الحرارة 20 درجة مئوية، والرطوبة النسبية 36% هو هواء عادي.يختلف الهواء العادي عن الهواء القياسي في درجة الحرارة ويحتوي على رطوبة.عندما يكون هناك بخار ماء في الهواء، بمجرد فصل بخار الماء، سيتم تقليل حجم الهواء.
2. ما هو تعريف الحالة القياسي للهواء؟
الإجابة: تعريف الحالة القياسية هو: حالة الهواء عندما يكون ضغط شفط الهواء 0.1 ميجا باسكال ودرجة الحرارة 15.6 درجة مئوية (تعريف الصناعة المحلية هو 0 درجة مئوية) تسمى الحالة القياسية للهواء.
في الحالة القياسية، تبلغ كثافة الهواء 1.185 كجم/م3 (يتم تحديد سعة عادم ضاغط الهواء والمجفف والفلتر وغيرها من معدات ما بعد المعالجة بمعدل التدفق في الحالة القياسية للهواء، ويتم كتابة الوحدة على أنها Nm3/ دقيقة).
3. ما هو الهواء المشبع والهواء غير المشبع؟
الجواب: عند درجة حرارة وضغط معينين، يكون لمحتوى بخار الماء في الهواء الرطب (أي كثافة بخار الماء) حد معين؛عندما تصل كمية بخار الماء الموجودة في درجة حرارة معينة إلى الحد الأقصى الممكن، فإن الرطوبة في الهواء في هذا الوقت تسمى الهواء المشبع.ويسمى الهواء الرطب الذي لا يحتوي على أكبر قدر ممكن من بخار الماء بالهواء غير المشبع.
4. تحت أي ظروف يتحول الهواء غير المشبع إلى هواء مشبع؟ما هو "التكثيف"؟
وفي اللحظة التي يتحول فيها الهواء غير المشبع إلى هواء مشبع، تتكثف قطرات الماء السائلة في الهواء الرطب، وهو ما يسمى "التكثيف".التكثيف شائع.على سبيل المثال، تكون رطوبة الهواء في الصيف عالية جدًا، ومن السهل أن تتشكل قطرات الماء على سطح أنبوب الماء.في صباح الشتاء، ستظهر قطرات الماء على النوافذ الزجاجية للسكان.هذا هو الهواء الرطب الذي يتم تبريده تحت ضغط مستمر للوصول إلى نقطة الندى.نتيجة التكثيف بسبب درجة الحرارة.
5. ما هو الضغط الجوي والضغط المطلق وقياس الضغط؟ما هي وحدات الضغط المشتركة؟
الجواب: الضغط الناتج عن طبقة سميكة جداً من الغلاف الجوي تحيط بسطح الأرض على سطح الأرض أو الأجسام السطحية يسمى "الضغط الجوي"، والرمز Ρb؛ويسمى الضغط الذي يعمل مباشرة على سطح الحاوية أو الجسم "الضغط المطلق".تبدأ قيمة الضغط من الفراغ المطلق، والرمز Pa؛ويسمى الضغط الذي يتم قياسه بواسطة مقاييس الضغط ومقاييس الفراغ والأنابيب على شكل حرف U وغيرها من الأدوات "مقياس الضغط"، ويبدأ "مقياس الضغط" من الضغط الجوي، والرمز هو Ρg.العلاقة بين الثلاثة هي
باسكال = الرصاص + ص
يشير الضغط إلى القوة لكل وحدة مساحة، ووحدة الضغط هي N/square، ويشار إليها بـ Pa، وتسمى باسكال.MPa (MPa) شائع الاستخدام في الهندسة
1MPa = 10 القوة السادسة Pa
1 الضغط الجوي القياسي = 0.1013 ميجاباسكال
1 كيلو باسكال = 1000 باسكال = 0.01 كجم قوة / مربع
1MPa=10 القوة السادسة Pa=10.2kgf/مربع
في نظام الوحدات القديم، يتم التعبير عن الضغط عادةً بوحدة كجم قوة / سم 2 (كيلوجرام القوة / سنتيمتر مربع).
6. ما هي درجة الحرارة؟ما هي وحدات درجة الحرارة شائعة الاستخدام؟
ج: درجة الحرارة هي المتوسط الإحصائي للحركة الحرارية لجزيئات المادة.
درجة الحرارة المطلقة: درجة الحرارة التي تبدأ من الحد الأدنى لدرجة الحرارة عند توقف جزيئات الغاز عن الحركة، ويرمز لها بالرمز T. الوحدة هي "كلفن" ورمز الوحدة هو K.
درجة الحرارة المئوية: درجة الحرارة التي تبدأ من نقطة انصهار الجليد، ووحدتها "مئوية"، ورمز الوحدة هو "درجة مئوية".بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تستخدم الدول البريطانية والأمريكية "درجة حرارة فهرنهايت"، ورمز الوحدة هو F.
علاقة التحويل بين وحدات درجة الحرارة الثلاث هي
تي (ك) = تي (درجة مئوية) + 273.16
ر (F) = 32 + 1.8 طن (درجة مئوية)
7. ما هو الضغط الجزئي لبخار الماء في الهواء الرطب؟
الجواب: الهواء الرطب عبارة عن خليط من بخار الماء والهواء الجاف.في حجم معين من الهواء الرطب، عادة ما تكون كمية بخار الماء (بالكتلة) أقل بكثير من الهواء الجاف، ولكنها تشغل نفس حجم الهواء الجاف.، لهما نفس درجة الحرارة أيضًا.ضغط الهواء الرطب هو مجموع الضغوط الجزئية للغازات المكونة (أي الهواء الجاف وبخار الماء).ويسمى ضغط بخار الماء في الهواء الرطب الضغط الجزئي لبخار الماء، ويشار إليه بـ Pso.وتعكس قيمته كمية بخار الماء في الهواء الرطب، فكلما زاد محتوى بخار الماء، زاد الضغط الجزئي لبخار الماء.ويسمى الضغط الجزئي لبخار الماء في الهواء المشبع الضغط الجزئي المشبع لبخار الماء، ويشار إليه بـ Pab.
8. ما هي نسبة رطوبة الهواء؟كم الرطوبة؟
الجواب: الكمية الفيزيائية التي تعبر عن جفاف الهواء ورطوبته تسمى الرطوبة.تعبيرات الرطوبة الشائعة الاستخدام هي: الرطوبة المطلقة والرطوبة النسبية.
في ظل الظروف القياسية، تسمى كتلة بخار الماء الموجودة في الهواء الرطب بحجم 1 م3 "الرطوبة المطلقة" للهواء الرطب، والوحدة هي جم/م3.تشير الرطوبة المطلقة فقط إلى مقدار بخار الماء الموجود في وحدة حجم الهواء الرطب، ولكنها لا تشير إلى قدرة الهواء الرطب على امتصاص بخار الماء، أي درجة رطوبة الهواء الرطب.الرطوبة المطلقة هي كثافة بخار الماء في الهواء الرطب.
تسمى نسبة الكمية الفعلية لبخار الماء الموجود في الهواء الرطب إلى أقصى كمية ممكنة من بخار الماء عند نفس درجة الحرارة "الرطوبة النسبية"، والتي غالبًا ما يتم التعبير عنها بـ φ.الرطوبة النسبية φ تتراوح بين 0 و100%.كلما كانت قيمة φ أصغر، كان الهواء أكثر جفافًا وكانت قدرة امتصاص الماء أقوى؛كلما زادت قيمة φ، كلما كان الهواء رطبًا وضعف قدرة امتصاص الماء.ترتبط قدرة الهواء الرطب على امتصاص الرطوبة أيضًا بدرجة حرارته.ومع ارتفاع درجة حرارة الهواء الرطب، يزداد ضغط التشبع تبعًا لذلك.إذا ظل محتوى بخار الماء دون تغيير في هذا الوقت، فإن الرطوبة النسبية φ للهواء الرطب ستنخفض، أي أن قدرة امتصاص الرطوبة للهواء الرطب ستزداد.لذلك، أثناء تركيب غرفة ضاغط الهواء، يجب الاهتمام بالمحافظة على التهوية، وخفض درجة الحرارة، وعدم التصريف، وتراكم الماء في الغرفة لتقليل الرطوبة في الهواء.
9. ما هو محتوى الرطوبة؟كيفية حساب محتوى الرطوبة؟
الإجابة: في الهواء الرطب، تسمى كتلة بخار الماء الموجودة في 1 كجم من الهواء الجاف "محتوى الرطوبة" للهواء الرطب، وهو ما يتم استخدامه بشكل شائع.لتوضيح أن محتوى الرطوبة ω يتناسب تقريبًا مع الضغط الجزئي لبخار الماء Pso، ويتناسب عكسيًا مع الضغط الجوي الإجمالي p.ω يعكس بالضبط كمية بخار الماء الموجودة في الهواء.إذا كان الضغط الجوي ثابتًا بشكل عام، وعندما تكون درجة حرارة الهواء الرطب ثابتة، يكون Pso ثابتًا أيضًا.في هذا الوقت، تزداد الرطوبة النسبية، ويزيد محتوى الرطوبة، وتنخفض قدرة امتصاص الرطوبة.
10. على ماذا تعتمد كثافة بخار الماء في الهواء المشبع؟
الجواب: محتوى بخار الماء (كثافة بخار الماء) في الهواء محدود.في نطاق الضغط الديناميكي الهوائي (2MPa)، يمكن اعتبار أن كثافة بخار الماء في الهواء المشبع تعتمد فقط على درجة الحرارة ولا علاقة لها بضغط الهواء.كلما ارتفعت درجة الحرارة، زادت كثافة بخار الماء المشبع.على سبيل المثال، عند درجة حرارة 40 درجة مئوية، يتمتع 1 متر مكعب من الهواء بنفس كثافة بخار الماء المشبع بغض النظر عن أن ضغطه يبلغ 0.1 ميجا باسكال أو 1.0 ميجا باسكال.
11. ما هو الهواء الرطب؟
الجواب: الهواء الذي يحتوي على كمية معينة من بخار الماء يسمى الهواء الرطب، والهواء الذي لا يحتوي على بخار الماء يسمى الهواء الجاف.الهواء من حولنا هو هواء رطب.عند ارتفاع معين، تكون تركيبة ونسبة الهواء الجاف مستقرة بشكل أساسي، وليس لها أهمية خاصة بالنسبة للأداء الحراري للهواء الرطب بأكمله.على الرغم من أن محتوى بخار الماء في الهواء الرطب ليس كبيرًا، إلا أن تغير المحتوى له تأثير كبير على الخواص الفيزيائية للهواء الرطب.تحدد كمية بخار الماء درجة جفاف الهواء ورطوبته.الكائن العامل لضاغط الهواء هو الهواء الرطب.
12. ما هي الحرارة؟
الجواب: الحرارة هي شكل من أشكال الطاقة.الوحدات شائعة الاستخدام: KJ/(kg·°C)، cal/(kg·°C)، kcal/(kg·°C)، إلخ. 1kcal=4.186kJ، 1kJ=0.24kcal.
وفقًا لقوانين الديناميكا الحرارية، يمكن أن تنتقل الحرارة تلقائيًا من نهاية درجة الحرارة المرتفعة إلى نهاية درجة الحرارة المنخفضة من خلال الحمل الحراري والتوصيل والإشعاع وأشكال أخرى.في غياب استهلاك الطاقة الخارجية، لا يمكن عكس الحرارة أبدًا.
13. ما هي الحرارة المعقولة؟ما هي الحرارة الكامنة؟
الإجابة: في عملية التسخين أو التبريد، تسمى الحرارة التي يمتصها الجسم أو يطلقها عندما ترتفع أو تنخفض درجة حرارته دون تغيير حالة الطور الأصلية بالحرارة المعقولة.يمكن أن يجعل الناس يعانون من تغيرات واضحة في البرد والحرارة، والتي يمكن قياسها عادةً باستخدام مقياس الحرارة.على سبيل المثال، تسمى الحرارة الممتصة عن طريق رفع الماء من 20 درجة مئوية إلى 80 درجة مئوية بالحرارة المعقولة.
عندما يمتص جسم ما الحرارة أو يطلقها، تتغير حالة مرحلته (مثل أن يصبح الغاز سائلاً...)، لكن درجة الحرارة لا تتغير.وتسمى هذه الحرارة الممتصة أو المنبعثة بالحرارة الكامنة.ولا يمكن قياس الحرارة الكامنة بمقياس الحرارة، ولا يمكن لجسم الإنسان أن يشعر بها، ولكن يمكن حسابها تجريبياً.
بعد أن يطلق الهواء المشبع الحرارة، سيتحول جزء من بخار الماء إلى ماء سائل، ولا تنخفض درجة حرارة الهواء المشبع في هذا الوقت، وهذا الجزء من الحرارة المنبعثة هو حرارة كامنة.
14. ما هو المحتوى الحراري للهواء؟
الإجابة: يشير المحتوى الحراري للهواء إلى إجمالي الحرارة الموجودة في الهواء، ويعتمد عادةً على وحدة كتلة الهواء الجاف.يتم تمثيل المحتوى الحراري بالرمز ι.
15. ما هي نقطة الندى؟ما هو مرتبط به؟
الجواب: نقطة الندى هي درجة الحرارة التي يخفض عندها الهواء غير المشبع درجة حرارته مع الحفاظ على ثبات الضغط الجزئي لبخار الماء (أي الحفاظ على ثبات المحتوى المائي المطلق) بحيث يصل إلى التشبع.عندما تنخفض درجة الحرارة إلى نقطة الندى، سوف تترسب قطرات الماء المكثف في الهواء الرطب.لا ترتبط نقطة الندى للهواء الرطب بدرجة الحرارة فحسب، بل ترتبط أيضًا بكمية الرطوبة الموجودة في الهواء الرطب.نقطة الندى مرتفعة مع محتوى مائي مرتفع، ونقطة الندى منخفضة مع محتوى مائي منخفض.عند درجة حرارة معينة للهواء الرطب، كلما ارتفعت درجة حرارة نقطة الندى، زاد الضغط الجزئي لبخار الماء في الهواء الرطب، وزاد محتوى بخار الماء في الهواء الرطب.درجة حرارة نقطة الندى لها استخدام مهم في هندسة الضاغط.على سبيل المثال، عندما تكون درجة حرارة مخرج ضاغط الهواء منخفضة للغاية، سوف يتكثف خليط الزيت والغاز بسبب انخفاض درجة الحرارة في برميل الزيت والغاز، مما يجعل زيت التشحيم يحتوي على الماء ويؤثر على تأثير التشحيم.لذلك، يجب تصميم درجة حرارة مخرج ضاغط الهواء للتأكد من أنها ليست أقل من درجة حرارة نقطة الندى تحت الضغط الجزئي المقابل.
وقت النشر: 17 يوليو 2023
