空氣演算法

A. 空氣的平均密度演算法

干、濕空氣密度的計算 1．干空氣密度 密度是指單位體積空氣所具有的質量, 國際單位為千克/米 3 （kg/m 3 ），一般用符號ρ表示。其定義式為： 式中M——空氣的質量，kg； V——空氣的體積，m 3 。 空氣密度隨空氣壓力、溫度及濕度而變化。上式只是定義式，通風工程中通常由氣態方程求得干、濕空氣密度的計算式。由氣態方程有： 式中：ρ——其它狀態下干空氣的密度，kg/m 3 ； ρ0——標准狀態下干空氣的密度，kg/m 3 ； P、P0——分別為其它狀態及標准狀態下空氣的壓力，千帕（kpa）； T、T0——分別為其它狀態及標准狀態下空氣的熱力學溫度，K。 標准狀態下，T0=273K，P0=101.3kPa時,組成成分正常的干空氣的密度ρ0=1.293 kg/m 3 。將這些數值代入式（2-1-2），即可得干空氣密度計算式為： 使用上式計算干空氣密度時，要注意壓力、溫度的取值。式中P為空氣的絕對壓力，單位為kPa；T為空氣的熱力學溫度（K），T=273+t, t為空氣的攝氏溫度（℃）。 2．濕空氣密度 對於濕空氣，相當於壓力為P的干空氣被一部分壓力為Ps的水蒸汽所佔據，被占據後的濕空氣就由壓力為Pd的干空氣和壓力為Ps的水蒸汽組成（如圖2-1-1所示）。根據道爾頓分壓定律，濕空氣壓力等於干空氣分壓Pd與水蒸汽分壓Ps之和，即：P=Pd+Ps。 根據相對濕度計算式，水蒸汽分壓Ps=ψPb，根據氣態方程及道爾頓的分壓定律，即可推導出濕空氣密度計算式為： 式中ρw ——濕空氣密度, kg/m 3 ； ψ——空氣相對濕度，%； Pb——飽和水蒸汽壓力，kPa(由表2-1-1確定)。 其它符號意義同上。 表2-1-1 不同溫度下飽和水蒸汽壓力 空氣溫度（℃） 飽和水蒸汽壓力（Pa） 空氣溫度（℃） 飽和水蒸汽壓力（Pa） 空氣溫度（℃） 飽和水蒸汽壓力（Pa） -20 128 8 1069.24 20 2333.1 -15 193.32 9 1143.9 21 2493.1 -10 287.98 10 1127.9 22 2639.8 -5 422.63 11 1311.89 23 2813.1 0 610.6 12 1402.55 24 2986.4 1 655.94 13 1497.21 25 3173.5 2 705.27 14 1598.9 26 3359.7 3 757.27 15 1706.2 27 3563.7 4 811.93 16 1818.5 28 3766.8 5 870.59 17 1933.2 29 4013 6 933.25 18 2066.5 30 4239.6 7 998.58 19 2199.3 31 4493