دمای نقطه شبنم

در ابتدا به معرفی چند موضوع می پردازیم.

 

هوای اشباع(SATURATED)

هرگاه حالت ترمودینامیکی بخار آب موجود در هوای مرطوب بر روی خط بخار اشباع قرار گیرد می گوییم هوا اشباع است.

هنگامی که هوا اشباع است یعنی ظرفیت پذیرش بخار را ندارد. بنابراین اگر مقداری بخار به آن اضافه شود، همان مقدار بخار به مایع تبدیل می شود.

 

رطوبت نسبی(Φ)

رطوبت نسبی حاصل تقسیم فشار بخار آب موجود در هوای غیر اشباع به فشار بخار موجود در هوای اشباع در همان دما است.

همانطور که در نمودار بالا مشاهده می شود نقاط 1 و 2 بر روی خط دما ثابت بوده با این تفاوت که بخار آب موجود در نقطه 1 در حالت بخار مافوق گرم و بخار آب موجود در نقطه 2 در حالت بخار اشباع است و رطوبت نسبی در واقع تقسیم فشار نقطه 1 بر فشار نقطه 2 است.

هر چقدر نقطه 1 به نقطه 2 نزدیک شود، هوا به شرایط هوای اشباع نزدیک می شود. و رطوبت نسبی(Φ) به 1 و یا همان 100 درصد نزدیکتر می شود بنابراین هوای اشباع (Φ) همان رطوبت نسبی 100 درصد است.

هر چقدر (Φ) به 1 نزدیکتر شود. هوا به شرایط اشباع نزدیکتر شده و ظرفیت پذیرش بخار ،کمتر می شود بنابراین (Φ) نشان دهنده ی این است که هوای مرطوب چقدر ظرفیت پذیرش بخار دارد.

عموما رطوبت نسبی توسط سازمان هواشناسی به طور متوسط ارائه می شود.

 

رطوبت مطلق یا نسبت رطوبت(ω)

رطوبت مطلق در واقع به نسبت جرم بخار آب به جرم هوای خشک گفته می شود . که در تئوری از رابطه زیر بدست می آید.

دمای نقطه شبنم(T_DP)

اگر هوای مرطوب را در شرایط فشار کل ثابت خنک کنیم(مانند فرایند نمودار زیر)، دمای آستانه چگالش بخار آب موجود در هوا را دمای شبنم می نامیم.
برای جلوگیری از تشکیل قطره های آب، دمای هوا نباید کمتر از دمای شبنم شود.

یکی از راه های متداول بدست آوردن P_Vضرب نمودن رطوبت نسب در فشار بخارآب اشباع در دمای منطقه مورد نظر است. یعنی:

پس همانطور که مشخص است دمای نقطه شبنم به فشار بستگی دارد و طبق نمودار مشاهده می شود که با افزایش فشار دمای نقطه شبنم هم افزایش می یابد.

هرگاه دمای هوای مرطوب به دمای شبنم (و یا کمتر از دمای شبنم) برسد، میعان رخ داده و قطره های آب تشکیل می شود . برای جلوگیری از تشکیل قطره های آب، دمای هوا نباید کمتر از دمای شبنم شود.

 

بدست آوردن P_g

فشار و دمای اشباع آب از خواص ترمودینامیکی وابسته به هم می‌باشند بنابراین کافی است دما و یا فشار را بدانیم و با استفاده از جداول ترمودینامیکی دیگری را بدست آوریم. به عنوان نمونه طبق جداول ترمودینامیکی فشار اشباع در دمای 4 درجه سانتیگراد برابر0.00813 بار و یا 813 پاسکال است.

 

بدست آوردن دمای نقطه شبنم توسط فشار

پس از محاسبهP_gهمانطور که پیشتر گفته شد P_V را می توان از رابطه زیر بدست آورد:

سپس طبق نمودارشکل قبل دمای نقطه شبنم، همان دمای مربوط به فشار P_V است ، لذا با مراجعه مجدد به جداول ترمودینامیکی ، دما مربوط به فشار مورد نظر را یافته که همان دمای نقطه شبنم است.

 

دمای حباب تر (T_WB)

اگر حباب دماسنجی را با پارچه خیس بپوشانیم و دماسنج را در هوا حرکت دهیم، تقریبا یک فرایند آدیاباتیک اجرا شده و دمایی که دماسنج نشان می دهد را دمای حباب تر می نامند.

 

دمای حباب خشک (T_DB)

دمای هوا که توسط دماسنج معمولی(بدون پوشش خیس رو حباب) اندازه گیر می شود را دمای حباب خشک می نامند.

نمودار سایکومتریک (رطوبت سنجی)

محور افقی این نمودار نشان‌دهنده‌ی دمای حباب خشک(دمای عادی) و محور عمودی نمایانگر مقدار رطوبت مطلق است که در جهت مثبت مختصاتی رو به افزایش هستند. انحناها با شیب مثبت خطوط رطوبت نسبی ثابت هستند که با حرکت به سمت چپ افزایش می یابند. خطوط کج با شیب منفی خطوط دمای حباب تر هستند که عمود بر منحنی های رطوبت نسبی ثابت هستند.

بدست آوردن دمای نقطه شبنم توسط نمودار سایکومتریک

ابتدا در نمودار سایکومتریک توسط دو داده که قابل اندازه گیری است و عموما در دسترس هستند که شامل دمای حباب خشک و یا در واقع دمای معمولی و رطوبت نسبی هوا هستند نقطه مورد نظر را یافته سپس از آن نقطه خطی افقی می کشیم تا جایی که به منحنی رطوبت نسبی صد در صد برسیم ،دمایی که در این نقطه می خوانیم همان دمای نقطه شبنم است.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

z35W7z4v9z8w