空气算法

A. 空气的平均密度算法

干、湿空气密度的计算 1．干空气密度 密度是指单位体积空气所具有的质量, 国际单位为千克/米 3 （kg/m 3 ），一般用符号ρ表示。其定义式为： 式中M——空气的质量，kg； V——空气的体积，m 3 。 空气密度随空气压力、温度及湿度而变化。上式只是定义式，通风工程中通常由气态方程求得干、湿空气密度的计算式。由气态方程有： 式中：ρ——其它状态下干空气的密度，kg/m 3 ； ρ0——标准状态下干空气的密度，kg/m 3 ； P、P0——分别为其它状态及标准状态下空气的压力，千帕（kpa）； T、T0——分别为其它状态及标准状态下空气的热力学温度，K。 标准状态下，T0=273K，P0=101.3kPa时,组成成分正常的干空气的密度ρ0=1.293 kg/m 3 。将这些数值代入式（2-1-2），即可得干空气密度计算式为： 使用上式计算干空气密度时，要注意压力、温度的取值。式中P为空气的绝对压力，单位为kPa；T为空气的热力学温度（K），T=273+t, t为空气的摄氏温度（℃）。 2．湿空气密度 对于湿空气，相当于压力为P的干空气被一部分压力为Ps的水蒸汽所占据，被占据后的湿空气就由压力为Pd的干空气和压力为Ps的水蒸汽组成（如图2-1-1所示）。根据道尔顿分压定律，湿空气压力等于干空气分压Pd与水蒸汽分压Ps之和，即：P=Pd+Ps。 根据相对湿度计算式，水蒸汽分压Ps=ψPb，根据气态方程及道尔顿的分压定律，即可推导出湿空气密度计算式为： 式中ρw ——湿空气密度, kg/m 3 ； ψ——空气相对湿度，%； Pb——饱和水蒸汽压力，kPa(由表2-1-1确定)。 其它符号意义同上。 表2-1-1 不同温度下饱和水蒸汽压力 空气温度（℃） 饱和水蒸汽压力（Pa） 空气温度（℃） 饱和水蒸汽压力（Pa） 空气温度（℃） 饱和水蒸汽压力（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