湿度图计算器

湿度图被多个领域的专业人士使用，包括 HVAC 工程师和技术人员。 湿度测量对于设计和确定 HVAC 系统的尺寸至关重要，因为它有助于确定加热和冷却负荷、空调要求和室内空气质量注意事项。 建筑师在设计建筑物时会考虑湿度特性，以确保适当的通风、温度控制和居住者的舒适度。气象学家利用湿度学来了解天气模式，研究湿度对降水的影响，并进行天气预报。各种工业过程，如干燥、冷却和加湿，都依赖于湿度分析来控制和优化空气和水分水平。

 

• 干球温度，T db ：由标准温度计测量的空气温度。它代表空气的显热成分。 阅读湿度图时，它是图表底部的横轴。

• 湿球温度，T wb ： 温度计测量的温度，其球盖在暴露在流动空气中的湿灯芯中。它用于确定 空气的湿度和绝热饱和特性。读取湿度图时，它是与最左侧弯曲的线相交的对角线。

• 露点温度，T dp ： 水蒸气开始凝结成液体或从空气中去除时干球温度的量度。露点温度也称为冷凝点，因为它是水从气流中的蒸汽变成液体的温度。读取湿度图时，它是与最左侧弯曲的线相交的水平线。
  
  露点温度是湿度比等于饱和湿度比的温度：

W s （p， t d ） = W

• 相对湿度，RH%： 空气中的水蒸气与空气在给定温度下可以容纳的最大水蒸气量的比值。它以百分比表示。

计算相对湿度的方程式为：

相对湿度% = p w / p s

其中：

p w  = 总压力下的水蒸气分压 p，露点温度 ，d d p

p s  = 饱和水蒸气压力分压 p 和干球温度 ，db db

例：

• 比容： 单位质量的潮湿空气所占据的体积。它是空气密度的倒数。读取湿度图时，相对湿度线是跨越图表的曲线。

• 比焓 h： 每单位质量的潮湿空气的总能量含量。它同时考虑了显热和潜热分量。读取湿度图时，比焓是与最左侧直线相交的对角线。

• 湿度比 W： 每单位质量的干燥空气中存在的水蒸气质量。也称为水分含量或比湿度。阅读湿度图时，它是与图表右轴相交的水平线。 它通常以每磅干燥空气的水分磅数（lb moisture / lb dry-air ）、每磅干燥空气的水分颗粒（grains / lb dry -air ）和每公斤克数 （g/kg） 为单位进行测量。 请注意，每磅水分有 7000 粒水分。

为了求解湿度比，计算假设潮湿空气是独立的完美气体、水蒸气和干燥空气的混合物：

 

干燥空气： p da V = n d a RT

水蒸气： p w V = n w RT

使用完美的气体方程组合这两个方程：pV = nRT：

（p d a + p w ） V = （n d a + n w ） RT

组合和重新排列上述方程：

x da = n 和 n = p 和 v / rt =   p = p 和       pda /p

（p da + p w ） V /RT p da + p w

x w = n da / n = p w V / RT =      p w      =    p w / p

（p da + p w ） V /RT p da + p w

湿度比 W 是水蒸气质量与干燥空气质量的比值：

    W    = M w / M da

等于分子量 x 摩尔分数比：

W = 18.015268 x W /（28.966 x da ）

= 0.621945 x w  / x da

用压力项代替摩尔分数项：

W = 0.621945 p w  / p d a

= 0.621945 p w  / （p-p w ）

其中：

p - 总压力

p da - 干燥空气分压

P w - 水蒸气分压

V - 空气总体积

n d a - 干燥空气的摩尔数

n d a - 水蒸气的摩尔数

R  - 干燥空气的气体常数，1545.349 ft lb f / [lb mol *oR]

T - 绝对温度，oR

M w   = 水蒸气质量

M da  = 干燥空气质量

x w  / x da =  干燥空气中水蒸气的摩尔分数

• 比容：， v 比容是单位质量的潮湿空气所占据的体积。它是空气密度的倒数。 它通常以每磅干燥空气立方英尺 （ft^3 / lb，da） 或每公斤干燥空气立方米 （m^3 / kg，da） 为单位。 比容的公式源自理想气体定律：

• 标准大气压 （P atm ）： 地球大气层的重量在给定表面上施加的每单位面积的力。它通常以压力单位测量，例如英寸汞柱（以汞柱为单位）、磅/平方英寸 （psi）、 帕斯卡 （Pa） 或毫巴 （MB）。
  
  气压随海拔高度以及当地的地理和天气条件而变化很大。根据海拔计算压力的公式为：

P a tm = 14.696 [1 - 6.8754 x 10^（-6） Z]^5.2559 psia x 2.03602 英寸汞柱/磅/平方英寸

其中：z = 海拔高度 [ft]

例：

的 Mile High Stadium 的大气压力是多少 海拔 5,280 英尺 ？

将 Z = 5,280 英尺代入上面的 P atm 方程：

P a tm = 14.696 [1 - 6.8754 x 10^（-6） Z]^5.2559 psia x 2.03602 英寸汞柱/磅/平方英寸

= 14.696 [1 - 6.8754 x 10^（-6） 5,280]^5.2559 psia x 2.03602 英寸汞柱/磅/平方英寸

= 24.636 英寸汞柱

• 标准温度，t： 标准温度随海拔高度、地理和天气条件变化很大。 假设温度随海拔的增加而线性增加。  根据海拔计算标准温度的方程式为：

t = 59 - 0.00356620 Z

其中：t = 温度 [oF]

z = 海拔高度 [ft]

例：

的 Mile High Stadium 的标准温度是多少 海拔 5,280 英尺 ？

将 Z = 5,280 ft 代入上面的 t 方程：

T = 59 - 0.00356620 （5,280 英尺）

= 40.140 盎司

• 饱和蒸气压，p w s （ p s ）： : 当空气在特定温度下饱和时，水蒸气施加的压力。它表示空气在该温度下可以容纳的最大水分。 由于饱和潮湿空气中水的蒸气压与相同温度下纯水的饱和蒸气压的差异可以忽略不计，因此可以使用水的蒸气压代替大气压下的饱和压力 p。

求解饱和潮湿空气中水蒸气压的方程为：

p s = x ws p

其中：

X WS 下饱和潮湿空气中水蒸气的摩尔分数 , - 在温度 T 和压力 P

p - 潮湿空气的总气压

• Partial Vapor Pressure（分蒸汽分压）： 仅由水蒸气引起的总大气压部分。它表示作为 空气混合物