空氣調(diào)節(jié)第四版前兩章知識點和答案

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課程一：空氣調(diào)節(jié) 緒論 1. 空氣調(diào)節(jié)：①使空氣達(dá)到所要求的狀態(tài)②使空氣處于正常狀態(tài) 2. 內(nèi)部受控的空氣環(huán)境：在某一特定空間（或房間）內(nèi)，對空氣溫度、濕度、流動速度及清潔度進(jìn)行人工調(diào)節(jié)，以滿足人們工作、生活和工藝生產(chǎn)過程的要求。 3. 一定空間內(nèi)的空氣環(huán)境一般受到兩方面的干擾：一是來自空間內(nèi)部生產(chǎn)過程、設(shè)備及人體等所產(chǎn)生的熱、濕和其他有害物的干擾；二是來自空間外部氣候變化、太陽輻射及外部空氣中的有害物的干擾。 4. 技術(shù)手段：采用換氣的方法保證內(nèi)部環(huán)境的空氣新鮮；采用熱、濕交換的方法保證內(nèi)部環(huán)境的溫、濕度；采用凈化的方法保證空氣的清潔度。（置換、熱質(zhì)交換和凈化過程） 5. 工藝性空調(diào)和舒適型空調(diào)？ 答：根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)所服務(wù)對象的不同可分為工藝性空調(diào)和舒適型空調(diào)。 ① 工藝性空調(diào)：空氣調(diào)節(jié)應(yīng)用與工業(yè)及科學(xué)實驗過程。 ② 舒適型空調(diào)：應(yīng)用于以人為主的空氣環(huán)境調(diào)節(jié)。 第一章 濕空氣的物理性質(zhì)及其焓濕圖 章節(jié)概要： 內(nèi)容一：知識點總結(jié) 1. 濕空氣=干空氣=水蒸氣 A. 飽和空氣：干空氣+干飽和空氣 B. 過飽和空氣：干空氣+濕飽和空氣 C. 不飽和空氣：干空氣+過熱蒸汽 2. 在常溫下干空氣被視為理想氣體，不飽和濕空氣中的水蒸氣一直處于過熱狀態(tài)。 3. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，濕空氣的密度比干空氣?。ㄋ魵夥謮毫ι仙?，濕空氣密度減?。?。 4. 相對濕度可以反映空氣的干燥程度。 5. 相對濕度與含濕量的關(guān)系（書7頁）。 6. 濕空氣的焓h=hg+dhq。 7. 畫圖：濕空氣的焓濕圖、露點溫度、濕球溫度。 8. 濕空氣的狀態(tài)變化，四個典型過程的實現(xiàn)。 9. 道爾頓定律 B=pg+pq。 10. 在一定大氣壓力B下，d僅與pq有關(guān)，pq越大，d越大。 11. 空氣進(jìn)行熱濕交換的過程中，溫差是熱交換的推動力，而水蒸氣的壓力差則是質(zhì)（濕）交換的推動力。 內(nèi)容二：課后習(xí)題答案 1.試解釋用1KG干空氣作為濕空氣參數(shù)度量單位基礎(chǔ)的原因。 答：因為大氣（濕空氣）是由干空氣和一定量的水蒸氣混合而成的。干空氣的成分是氮、氧、氬、及其他微量氣體，多數(shù)成分比較穩(wěn)定，少數(shù)隨季節(jié)變化有所波動，但從總體上可將干空氣作為一個穩(wěn)定的混合物來看待。為了便于熱工計算，選一個穩(wěn)定的參數(shù)作為基礎(chǔ)，方便計算。（濕空氣=干空氣+水蒸氣，干空氣不發(fā)生變化，水蒸氣是會發(fā)生變化的。因此，干空氣作為基準(zhǔn)是不能發(fā)生變化的。） 2.如何利用含濕量和相對濕度來表征濕空氣的干、濕程度。 答：①含濕量表示空氣的干濕方法：取空氣中的水蒸氣密度與干空氣密度之比作為濕空氣含有水蒸氣的指標(biāo)，換言之，取對應(yīng)于1KG干空氣的濕空氣所含有的水蒸氣量。（表示濕空氣中含有水蒸氣量） ②相對濕度表示空氣干濕的方法：濕空氣的水蒸氣壓力與同溫度下飽和濕空氣的水蒸氣壓力之比。（表征濕空氣中水蒸氣接近飽和含量的程度） 3.某管道表面溫度等于周圍空氣的露點溫度，試問該表面是否結(jié)露。 答：該表面不會結(jié)露。因為判定是否結(jié)霜取決于是否在露點溫度以下，當(dāng)空氣溫度大于或等于露點溫度時是不會結(jié)露的。 4.有人認(rèn)為：“空氣中水的溫度就是空氣濕球溫度”，對否？ 答：錯，空氣濕球溫度是空氣與水接觸達(dá)到穩(wěn)定熱濕平衡時的絕熱飽和溫度，而空氣中水的溫度就是水蒸氣溫度（空氣的干球溫度），所以是錯的。 8.寫出水溫為tw時水的汽化潛熱計算式。 rtw=2500+1.84tw-4.19tw （kJkg） 10.為什么噴入100攝氏度的熱蒸汽，如果不產(chǎn)生凝結(jié)水，則空氣溫度不會明顯升高？ 答：這種情況叫等溫增焓加濕。向空氣中噴蒸汽，其熱濕比等于水蒸氣的焓值，當(dāng)蒸汽溫度為100攝氏度時，熱濕比等于一個常數(shù)ε=2684，該過程近似沿等溫線變化，所以空氣溫度不會明顯升高。 第二章 空調(diào)負(fù)荷計算與送風(fēng)量 章節(jié)概要： 內(nèi)容一：知識點總結(jié) 1. 得熱量、得濕量：在室內(nèi)外熱、濕擾量作用下，某一時刻進(jìn)入一個恒溫恒濕房間內(nèi)的總熱量和濕量稱為在該時刻的得熱量和得濕量。 2. 冷負(fù)荷：在某一時刻為保持房間恒溫恒濕，需向房間供應(yīng)的冷量。 3. 熱負(fù)荷：在某一時刻為補償房間失熱而向房間供應(yīng)的熱量。 4. 濕負(fù)荷：在某一時刻為維持室內(nèi)相對濕度所需由房間除去或增加的濕量。 5. 影響人體冷熱感的因素： 環(huán)境因素：室內(nèi)空氣溫度、室內(nèi)空氣相對濕度、圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面及其他物體表面溫度、人體附近的空氣流速。 人體因素：人體活動量、人體的衣著情況（衣服熱阻）、年齡等 6. 等效溫度線上對應(yīng)的點都具有不同的溫度和相對濕度，但各點給人的冷熱感覺相同。 7. PMV指數(shù)有7個等級表示熱感覺投票的平均指數(shù)（-3～+3）【熱感覺指數(shù)為0是最舒服】 8. PPD是通過概率分析確定某環(huán)境條件下人群不滿意的百分?jǐn)?shù)。【當(dāng)PMV為0時，PPD不為0，為5％】（我國PMV-1～+1，PPD≤26％） 9. 工藝性空調(diào)主要有：①一般降溫型空調(diào)：規(guī)定溫度和濕度上限值 ②恒溫恒濕空調(diào)：對溫、濕度基數(shù)和精度有嚴(yán)格要求 ③凈化空調(diào)：對溫度和濕度精度有嚴(yán)格要求，對含塵大小和數(shù)量有嚴(yán)格要求。 10. 溫度濕度基數(shù)和空調(diào)精度 11. 室外空氣濕度的變化 ①空氣的相對濕度取決于空氣干球溫度和含濕量，如果空氣的含濕量保持不變，干球溫度增高，則相對濕度變??；干球溫度降低，則相對濕度加大。 ②就一晝夜內(nèi)的大氣而論，一般含濕量變化不大（可看作定值），則大氣的相對濕度變化規(guī)律正好與干球溫度的變化規(guī)律相反，即中午的相對濕度低，早晚的相對濕度高。 ③室外濕球溫度的變化規(guī)律與干球溫度的變化規(guī)律相似，只是峰值出現(xiàn)的時間不同。 12. 到達(dá)地面的太陽輻射強度取決于： ａ、地球與太陽的相對位置，即太陽射線對地面的太陽高度角 ｂ、通過大氣層的路徑 ｃ、大氣的透明度 （太陽常數(shù)、大氣透明度、大氣質(zhì)量） 13. 當(dāng)太陽射線照射到非透明的圍護結(jié)構(gòu)外表面時，一部分會被反射，另一部分會被吸收，反射和吸收二者的比例取決于圍護結(jié)構(gòu)外表面材料的粗糙度和顏色。表面愈粗糙，顏色愈深的圍護結(jié)構(gòu)，吸收的太陽輻射熱就愈多，反之就愈少。 14. 同一種材料對于不同波長輻射的吸收率是不同的，黑色表面對各種波長的輻射幾乎全部吸收，而白色表面對不同波長的負(fù)荷則吸收率不同，對于可見光幾乎90％都反射回去。 15. 室外空氣綜合溫度：相當(dāng)于室外氣溫由原來的值增加了一個太陽輻射的等效溫度值。 16. 得熱量轉(zhuǎn)化為冷負(fù)荷的過程中，存在著衰減和延遲現(xiàn)象，主要是由圍護結(jié)構(gòu)蓄熱特性決定的。蓄熱能力越強，冷負(fù)荷衰減越大，延遲時間越長。 ①熱容量越大，蓄熱能力越大 ②熱容量等于重量與比熱的乘積 ③一般的建筑結(jié)構(gòu)材料比熱值大致相同，故熱容量與其重量成正比，因此重型結(jié)構(gòu)的蓄熱能力比輕型結(jié)構(gòu)的蓄熱能力大得多，其冷負(fù)荷的峰值比較小，延遲時間也比較長。 17. 室內(nèi)得熱量由潛熱得熱、顯熱得熱兩大部分組成。 ①其中對流得熱、潛熱得熱全部成為瞬時冷負(fù)荷 ②而顯熱得熱部分的輻射得熱不能立即成為瞬時冷負(fù)荷 18. 加大送風(fēng)溫差、降低送風(fēng)量，會使處理空氣和輸送空氣所需設(shè)備相應(yīng)減小，從而初投資和運用費用均可小些，但是送風(fēng)溫度過低，送風(fēng)量過小時，可能使人感受冷氣流的作用，且室內(nèi)溫度和濕度分布的均勻性和穩(wěn)定性將受到影響。 內(nèi)容二：課后習(xí)題答案 1. 什么是得熱量？什么是冷負(fù)荷？什么是濕負(fù)荷？得熱量和冷負(fù)荷有什么區(qū)別？ 答：①得熱量：在室內(nèi)外熱、濕擾量作用下，某一時刻進(jìn)入一個恒溫恒濕房間內(nèi)的總熱量稱為在該時刻的得熱量。 ②冷負(fù)荷：在某一時刻為保持房間恒溫恒濕，需向房間供應(yīng)的冷量。 ③濕負(fù)荷：在某一時刻為維持室內(nèi)相對濕度所需由房間除去或增加的濕量。 ④得熱量和冷負(fù)荷區(qū)別：冷負(fù)荷與得熱量有時相等，有時則不等。維護結(jié)構(gòu)的熱工特性及得熱量的類型決定了得熱和負(fù)荷的關(guān)系。在瞬時得熱中的潛熱得熱及顯熱得熱中的對流成分是直接放散到房間空氣中的熱量，他們立即構(gòu)成瞬時負(fù)荷，而顯熱得熱中的輻射成分則不能立即成為瞬時冷負(fù)荷。因為輻射熱透過空氣被室內(nèi)各種物體的表面所吸收和儲存。這些物體的溫度會提高，一旦其表面溫度高于室內(nèi)空氣溫度時，它們又以對流方式將儲存的熱量再散發(fā)給空氣。得熱量轉(zhuǎn)化為冷負(fù)荷過程中，存在著衰減和延遲現(xiàn)象。 2. 室內(nèi)得熱量、得濕量通常包括哪些內(nèi)容？它們分別如和轉(zhuǎn)化為室內(nèi)冷負(fù)荷？ 答：①室內(nèi)得熱量通常包括： ａ：由于太陽輻射進(jìn)入的熱量和室內(nèi)外空氣溫差經(jīng)圍護結(jié)構(gòu)傳入的熱量。 ｂ：人體、照明設(shè)備、各種工藝設(shè)備及電氣設(shè)備散入房間的熱量。 得濕量主要為人體散濕量和工藝過程與工藝設(shè)備散出的濕量。 ②顯熱散熱中的對流熱和潛熱散熱直接轉(zhuǎn)化為冷負(fù)荷；顯熱散熱中的輻射熱部分則先被圍護結(jié)構(gòu)等物體表面所吸收，然后再緩慢地逐漸散出，形成冷負(fù)荷。 3. 影響人體舒適感的因素有哪些？這些因素對人體冷熱感有何相互影響？ 答：①影響人體冷熱感的因素： 環(huán)境因素：室內(nèi)空氣溫度、室內(nèi)空氣相對濕度、人體附近的空氣流速、圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面及其他物體表面溫度。 人體因素：人體活動量、人體的衣著情況（衣服熱阻）、年齡等 ②如果周圍環(huán)境溫度提高，則人體的對流和輻射散熱量將減少；在同樣的室內(nèi)空氣參數(shù)條件下，圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度高，人體增加熱感，表面溫度低則會增加冷感；空氣相對濕度增高，空氣中水蒸氣分壓力越大，人體汗分蒸發(fā)量則越少；周圍氣流越大時，加劇了人體的冷感，同時也增加了一種不舒適的“吹風(fēng)感”；衣著的熱阻大則換熱小。 4. 舒適區(qū)的概念是什么？PMV和PPD指標(biāo)為什么能評價人體熱環(huán)境的舒適程度？ 答：①舒適區(qū)：使人體感覺熱舒適的熱環(huán)境區(qū)間。 ②PMV指標(biāo)代表了對同一環(huán)境絕大多數(shù)人的冷熱感覺，因此可用PMV指標(biāo)預(yù)測熱環(huán)境下人體的熱反應(yīng)；由于人與人生理的差別，故用預(yù)期不滿意百分率PPD指標(biāo)來表示對熱環(huán)境滿意的百分?jǐn)?shù)。故兩者結(jié)合能夠評價人體對環(huán)境的熱舒適程度。 5. 一天內(nèi)室外空氣干球溫度和相對濕度的變化規(guī)律有何不同？原因何在？ 答：①空氣的相對濕度取決于空氣干球溫度和含濕量，如果空氣的含濕量保持不變，干球溫度增高，則相對濕度變?。桓汕驕囟冉档?，則相對濕度加大。 ②就一晝夜內(nèi)的大氣而論，一般含濕量變化不大（可看作定值），則大氣的相對濕度變化規(guī)律正好與干球溫度的變化規(guī)律相反，即中午的相對濕度低，早晚的相對濕度高。 6. 冬季空調(diào)室外計算參數(shù)的確定方法為何與夏季不同？ 答：①夏季室外空氣計算參數(shù)的數(shù)值，直接影響通過建筑維護結(jié)構(gòu)的傳熱及處理新風(fēng)的能耗。若夏季取多年不遇且持續(xù)時間較短（如幾小時）的當(dāng)?shù)厥彝庾罡吒?濕球溫度作為計算干濕球溫度，則會導(dǎo)致設(shè)備龐大而 投資浪費。因此，設(shè)計規(guī)范中規(guī)定的設(shè)計參數(shù)是按照一定的不保證率或不保證小時數(shù)確定的，亦即當(dāng)室外 參數(shù)超過規(guī)定的設(shè)計參數(shù)時允許室內(nèi)參數(shù)偏離規(guī)定值。由于冬季空調(diào)系統(tǒng)加熱加濕所需費用小于夏季冷卻減濕的費用，為了便于計算，冬季維護結(jié)構(gòu)傳熱量可按照穩(wěn)定傳熱方法計算，不考慮室外氣溫的波動。因而可以只給定一個冬季空調(diào)室外計算溫度作為計算新風(fēng)負(fù)荷和計算維護機構(gòu)傳熱之用。冬季空調(diào)室外計算溫度應(yīng)采用歷年平均不保證1天的平均溫度。當(dāng)冬季不使用空調(diào)設(shè)備而僅使用采暖設(shè)備裝置供暖時，則應(yīng)采用采暖室外計算溫度。由于冬季室外空氣含濕量遠(yuǎn)較夏季小，且變化也很小，因而不給出濕球溫度，只給出室外計算相對濕度值。冬季空調(diào)室外計算相對濕度采用累年最冷月平均相對濕度。 ②由于冬季室外空氣含濕量遠(yuǎn)較夏季小，且其變化也很小，冬季空調(diào)系統(tǒng)加熱加濕所需費用小于夏季冷卻減濕的費用，為了便于計算，冬季圍護結(jié)構(gòu)傳熱量可按穩(wěn)定傳熱方法計算，不考慮室外氣溫的波動。而夏季氣溫和濕度變化較大應(yīng)按不穩(wěn)定傳熱過程計算。所以冬夏季室外參數(shù)的確定方法不同。 8. 建筑物表面受到的太陽輻射強度與哪些因素有關(guān)？圍護結(jié)構(gòu)外表面所吸收的太陽輻射熱與哪些因素有關(guān)？ 答：①建筑物表面受到的太陽輻射強度與建筑物與太陽輻射的相對位置、大氣透明度及建筑物的圍護結(jié)構(gòu)有關(guān)。 ②圍護結(jié)構(gòu)外表面所吸收的太陽輻射熱與圍護結(jié)構(gòu)表面材料有關(guān)，即與吸收系數(shù)有關(guān)。 9. 空調(diào)房間的冷負(fù)荷計算包括哪些內(nèi)容？ 答：一、通過墻體、屋頂?shù)牡脽崃考捌湫纬傻睦湄?fù)荷 ①綜合溫度作用下經(jīng)圍護結(jié)構(gòu)傳入熱量 ②房間的冷負(fù)荷 2、 通過窗戶的得熱量及其形成的冷負(fù)荷 3、 室內(nèi)熱源：①電動設(shè)備 ②照明設(shè)施得熱 ③人體散熱與散濕 10. 夏季室內(nèi)空調(diào)送風(fēng)溫差受到哪些因素的影響？ 答：受環(huán)境溫度、設(shè)定溫度、窗門開閉時間和頻率、室內(nèi)熱源、恒溫精度、換氣次數(shù)等影響。 第3章 空氣的熱濕處理 章節(jié)概要： 內(nèi)容一：知識點總結(jié) 1. 與空氣進(jìn)行熱濕交換的介質(zhì)：水、水蒸氣、鹽及其溶液、制冷機。 2. 直接接觸式：噴水室、噴蒸汽 間接接觸式：表冷器、蒸發(fā)器、冷凝器 二者兼具：噴水式表冷器 3. 溫差是熱交換的推動力，而水蒸氣分壓力差則是質(zhì)（濕）交換的推動力。 4. 空氣與水的接觸時間不夠充分，所以空氣的終狀態(tài)往往達(dá)不到飽和。單級噴水室，Φ能達(dá)到95％；雙級Φ能達(dá)到100％。習(xí)慣上稱噴水室后的這種空氣狀態(tài)為“機器露點”。 5. 實際噴水室中，無論是逆噴還是逆噴，水滴與空氣的運動方向都不是純粹的逆流或順流，而是比較復(fù)雜的交叉流動，所以空氣的終狀態(tài)將既不等于水終溫，也不等于水的平均溫度。 6. 在空氣處理過程中，絕熱加濕、冷卻干燥過程、等溫加濕過程、加熱加濕過程以及用表冷器處理空氣的過程都符合劉伊斯關(guān)系式（對流熱交換系數(shù)與對流質(zhì)交換系數(shù)之比是一常數(shù)）。 7. 在熱質(zhì)交換同時進(jìn)行時，如果符合劉伊斯關(guān)系式的條件存在，則推動總熱交換量的動力是空氣的焓差。（總熱交換量與濕空氣的焓差有關(guān)，或者說與主體空氣和邊界層空氣的濕球溫度差有關(guān)） 8. 噴水室處理空氣的特點 9. 噴水室的類型 10. 噴水室底池和四種管道相通：循環(huán)水管、溢水管、補水管、泄水管。 11. 影響噴水室熱交換效果的因素： A. 空氣質(zhì)量流速的影響 B. 噴水系數(shù)的影響 C. 噴水室結(jié)構(gòu)特性的影響： 12. 如果被處理的空氣初、終狀態(tài)間焓差較大，為了節(jié)省水量又希望又較大的水溫升，可使用雙級噴水室。 13. 常用的表面式換熱器包括空氣加熱器和表面冷卻器兩類。空氣加熱器是用熱水或蒸汽做熱煤，表面冷卻器是用冷水或制冷劑做熱煤。 14. 表面式冷卻器分為水冷式和直接蒸發(fā)式兩類。 15. 表面式換熱器的安裝：對于用蒸汽做熱煤的空氣加熱器而言，為便于排除凝結(jié)水，安裝時應(yīng)有一定的坡度。 并聯(lián)：當(dāng)處理空氣量大時，應(yīng)采用并聯(lián)； 串聯(lián)：要求空氣溫升（或溫降）大時，應(yīng)采用串聯(lián)。 16. 表面式換熱器的熱濕交換是在主體空氣與緊貼換熱器外表面的邊界層空氣之間的溫差和水蒸汽分壓力差作用下進(jìn)行的。 等濕冷卻過程：表冷器表面溫度高于空氣的露點溫度時并低于室內(nèi)空氣溫度（干工況）； 減濕冷卻過程：表冷器表面溫度低于空氣的露點溫度時（濕工況）【當(dāng)空氣的干球溫度和水溫保持不變時，空氣濕球溫度越高，則表冷器的冷卻減濕能力越大】 等濕加熱過程：表面式空氣加熱器表面溫度高于室內(nèi)空氣溫度。 17.空氣的其他加熱加濕方法和設(shè)備 A.電加熱器利用的是高品位能源，有兩種基本型式：裸線式和管式。 B.等溫加濕 C.等焓加濕 18.空氣的其他除濕方法和設(shè)備 A.固體吸濕劑吸附減濕：近似等焓升溫 B.液體吸濕劑減濕：等焓升溫減濕、等溫減濕、降溫減濕。