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1、暖通空调HV&AC2005年第35卷第1期技术交流·97·3湿空气处理的分析☆清华大学李震江亿刘晓华谢晓云摘要湿空气的分析是研究湿空气处理系统能量转化的重要工具,其关键是环境参考点的选择。综述了以往相关研究成果,根据空调应用的实际情况,提出了作者的观点和理由。并根据作者提出的观点,分析了一些实际的问题,指出湿空气分析方法能够解决的问题及其意义。关键词分析空调湿空气热力学Exergyanalysisinhumidairprocesses★ByLiZhen,JiangYi,LiuXiaohuaandXieXiaoyunAbstractExergyanalysisisa
2、nimportantmethodinenergysystems.Inanairconditioningsystem,themostimportantprobleminexergyanalysisistheselectofareferencestate.Givesasummaryoftheresearchinreferenceselectioninexergyanalysisandpresentstheauthor’sopiniononthisandthereasons.Basedontheselectedreferencestate,analysessomeact
3、ualairhandlingprocesses.Thestudyshowsthattheexergyanalysisofhumidaircanbewidelyusedinanalyzingandoptimizingmanyairhandlingprocesses.Keywordsexergyanalysis,airconditioning,humidair,thermodynamics★TsinghuaUniversity,Beijing,China1概述也不能对进一步提高空调系统的用能效率给出指(exergy)又称有效能或可用能,是指在一定导性意见。究其原因,在
4、于进行分析时环境参考[7]参考状态下,能量中可以转化为有用功的部分,它点的选择。例如,Wepfer等人采用环境状态为揭示了能量的品位。分析是研究能量转化的重参考点,分析表冷器的效率时,发现表冷器的效[1～3]要方法,已在能源领域得到广泛的应用。率只有25198%,其原因是冷凝水带走的与被处在空调领域研究的对象是湿空气。湿空气的理空气带走的几乎相等,而冷凝水的在计算效状态可以由温度和含湿量两个参数来表征。在处率时未予考虑,导致表冷器输出的很少;另外,在理湿空气的时候既存在热量的传递又存在物质的用同样的参考点分析等焓喷雾过程时,发现空气从传递(湿度的变化),使得湿空气
5、的分析复杂程度值低的状态自发地变化到了值高的状态,整个增加。在能源、化工、材料等领域的分析方法已过程值竟然增加,这些结论显然是不合理的。经发展得比较完善,很多研究方法可以借鉴到湿空笔者认为,零参考点的正确选择对其分析结气处理过程中,文献[4～6]就是采用分析的方法果有至关重要的意义,不适当的选择可导致得出不处理空调领域的问题。合理的结论。为此,需进一步探讨用于空调系统湿但是,分析至今却未能成功地用于空调系统空气处理过程分析的零参考点的选择问题。本的分析中,对空调系统各环节的能量转换状况作出指导性分析。实际上从上世纪70年代开始,已有☆李震,男,1975年7月生,在
6、读博士研究生许多学者开始这方面的工作,但得到的许多结果并100084清华大学建筑技术科学系(010)62794194(0)13501119826不能很好地解释空调系统中实际的能量转换现象,E2mail:lizhen93@tsinghua.org.cn收稿日期:200410113国家自然科学基金资助项目(编号:50276029)修回日期:20041220·98·技术交流暖通空调HV&AC2005年第35卷第1期文首先介绍目前学术界对零点选择的讨论,然后零参考点。KoroKato在对干燥过程进行分析[15]提出笔者的意见和理由,并据以分析一些典型问的时候,采用饱和湿空
7、气作为零参考点。另题,说明其应用方法和可能解决的问题。外,任承钦提出在分析间接蒸发冷却设备时,采用[16]2湿空气零点的讨论室外状态的饱和点作为环境参考点。从20世纪60年代末至今,关于分析参考状以上介绍了目前几种典型的参考状态选择的态选择的讨论从来没有停止过。所谓参考状态是方法,参考状态虽然可以人为定义,但也不是随意人为定义的一个环境状态,它实质上是一个在一定选定的,Brodjanskij指出,作为参考状态的环境介质压力下的无穷大的热源和无穷大的物质源。至今模型应该具备三个条件:a)与系统作用时保持不已经提出了许多环境模型来确定参考状态,如变;b)环境介质应该在
8、热力学平衡
