食品工程原理答案冯骉第11章.docx

第十一章 11-1已知湿空气的总压强为，温度为 30C，湿度为kg绝干空气， 试计算其相对湿度、露点、绝热饱和温度、焓和空气中水汽的分压。 ［解］(1) H=(p)即二 解得：p= 30 C下水的饱和蒸汽压ps= ?=p/ ps==89% 因t d是将湿空气等湿冷却而达到饱和时的温度， 则水蒸气分 压为时的温度为： td=C 假设tas=C，由水蒸气表查得相应的水气分压 ps为，则湿空 气的饱和湿度为：Hls=x kg/kg绝干空气 比热容 CpH=+=+x = kJ/kg绝干空气 tas=t-r0(Has-H)/cpH=30-2490x 故与假设非常接 近。 ( 4) I=+t +2490H=+xx 30+2490x = kJ/kg 绝干空气 11-2已知湿空气的温度为50C,总压强为100kPa,湿球温度为30C, 试计算该湿空气以下各参数： ( 1)湿度；(2)相对湿度；(3)露点； ( 4)焓；( 5)湿比热容。 ［解］(1)由饱和水蒸气表查得，在t w=30C时，水的饱和蒸汽压ps=, 汽化潜热为rw=kg。在湿球温度下，空气的饱和湿度为： Hw=(pT-ps)= x =kg 干空气 根据空气湿度计算式，可求得该空气的湿度为： H=(t-tw)/ 5=干空气 由饱和水蒸气表查得，在t = 50C下，水的饱和蒸汽压ps二。 根据空气湿度计算式，可求得该空气中的水蒸汽分压为： p=pH+ |-)=100 X += 空气的相对湿度为： ?=p/ ps==% 在露点下空气刚好达到饱和状态，空气中的水汽分压 p=即 为水在露点下的饱和蒸汽压， 故由饱和水蒸气表查得， 此空气的露点 td=23C。 ( 4) I=+XX 50+2500X = kJ/kg 干空气 (5) vH=(1/29+18) XX (273+50)X (273X 100)=kg 干空气 11-3若常压下某湿空气为20C，湿度kg绝干空气，试求：(1)湿 空气的相对湿度；(2)湿空气的比体积；(3)湿空气的比定压热容； 湿空气的质量焓。若将上述空气加热到 50C，再分别求上述各 项。 ［解］(1) 20 C时，由水的热力学性质表查出 ps= = X ?/ 解得 ?=1=100% 该空气为水蒸气所饱和，不能作干燥介质用。 vH=+X(273+t)/273=kg 干空气 cH=+X = I =+XX 20+2490X =kg 干空气 50C时，水蒸气的饱和蒸汽压为 当空气从20C加热到50C时，湿度没有变化，故: x ?/ ?=% 由计算结果看出，湿空气被加热后相对湿度降低了。 VH=+xx (273+50)/273二kg 干空气 湿空气的比定压热容只是湿度的函数，因此 20C与50C时 的湿空气比定压热容相同。 I =+xx 50+2490X =kg 干空气 11-4将质量流量干空气/s的湿空气A(tA=20C, ?a=与质量流量您干 空气/s的湿空气B(tb=80C, ?b=)混合，求混合后空气的状态参量。 ［解］由H- I图查得两种空气的湿含量和焓如下： HA=kg 干空气 I A=50kJ/kg 干空气 HB=kg 干空气 I B=350kJ/kg 干空气 H=(mAH+mHB)/( m+nm)二 x +x/+= kg/kg 干空气 I m=(mAI A+mI b)/( m+m)二 x 50+x 350)/+=125kJ/kg 干空气 11-5调节干燥需要的空气状态，干燥操作如图11-6所示。已知状态 A: tA=30C, td=20C, q=500 mi/h湿空气；状态B:通过冷凝器后， 空气中的水分除去 2 kg /h ;状态C:通过加热器后，空气的温度 tB=60C，干燥器在常压、绝热条件下进行。水在不同温度下的饱和 蒸汽压如下表： 10 15 20 30 40 50 60 60 ps/kPa 试求：(1)作空气状态变化图；(2)经过冷凝器后空气的温度和湿度； 经过加热器后空气的相对湿度。 ［解］(1)由于给出了状态A的露点，故可由其对应的蒸气压计算该 状态的湿度HA，根据给出的冷凝水量和空气量可确定 HB，冷凝器内空 气状态的变化由A到B到B。冷凝器除去空气中的部分水分后，送 到加热器等湿升温到C点(60C)。在干燥器的干燥过程中空气增湿， 到达A点，形成一个循环过程。空气状态变化如附图。 根据露点温度td可从给出的水的饱和蒸汽压数据中查到 ps=, 此值即为进入换热器I的空气的水蒸气分压p,因此： H=(pp ps)= x 干空气 vh=(1/29+ H/18) xx (273+30)/273二kg 干空气 故 qm=qv/VH=500/=h 由物料衡算：qm =qn( HA- HB)，所以：HB=HA- qm / qm==kg 干空气 根据