恒溫恒濕試(shì)驗箱箱內(nèi)氣體濕度(dù)的影響因素(sù)
作者:
salmon範
編輯:
瑞(ruì)凱(kǎi)儀器
來源:
www.tuyatang.com
發布日期: 2021.03.01
影響恒溫恒濕試驗箱箱內氣體露點的根本因(yīn)素是箱內氣體的相(xiàng)對濕度和氣體的氣壓。但箱內氣體的濕度為(wéi)零或很低時,箱內氣體(tǐ)在溫度下限以上將不會出(chū)現(xiàn)凝露現象。而恒溫恒濕試(shì)驗(yàn)箱箱內濕度與箱內氣體的初始含水量(liàng)、幹空(kōng)氣的補充速度(dù)、箱內外的氣體交換速度等因素都有關(guān)係。下麵具體分析箱內氣體濕度的幾個影響因素(sù):
幹空氣的置換速度
設:進入恒溫恒濕試驗箱內的幹燥(zào)空氣(qì)可以瞬時間與(yǔ)箱內原有氣體均勻混(hún)合,f1為任意時(shí)刻含濕量(g/kg),f0為初(chū)始含(hán)濕量(g/kg),v為箱體(tǐ)體積,Q為幹燥空氣的進(jìn)氣量(m3/s),t為時(shí)間(jiān)(s)。則:箱內氣體含濕量f1的變化量滿足以下的微分方程:
解方程(1)可得:
考慮箱內(nèi)幹燥空氣與原有(yǒu)氣體(tǐ)混合需要一定的時間以及其它因素,可以將式(2)修正為:
式中:
t-修正(zhèng)係(xì)數,它與(yǔ)幹(gàn)空(kōng)氣的流(liú)量、箱體大小及結構、箱體的密封性能因素有關。
可見(jiàn),一定體積的(de)恒溫(wēn)恒濕試驗箱,通過(guò)幹燥空氣置換的方法來降低箱內氣體含濕量時(shí),箱內氣體的含濕量是按指數規律變化的,箱內氣體(tǐ)含濕量越低,含濕量降低的速率(lǜ)越慢;要盡快降低箱內氣體的濕度,應(yīng)加大幹空氣的進氣量(liàng)Q。
箱內氣溫的變(biàn)化
箱內氣溫的變化在箱(xiāng)內產生兩方麵的影響:改變箱內氣壓、改變箱內(nèi)氣體的(de)相對濕(shī)度。這(zhè)兩(liǎng)方麵的影(yǐng)響終都將影響箱內(nèi)外水蒸氣的交換。
設:加速箱(xiāng)體是密封的(de),P0為箱內初始氣壓(設為大氣壓),箱內容積氣體的初始質量為m0 ,T0初始溫度,則一定容積V0內的氣體,氣壓P與氣體質量m、溫(wēn)度T的關(guān)係為:
由式(4)得:
要防止箱外水蒸氣進入箱內,則箱內氣壓變化△P1=P-P0≥0。
當箱內氣體降溫,即時△T<0,△m>0。因此,必須向箱內補(bǔ)充至少△m質量的同溫度的幹空氣,才能使箱內的氣壓大於外界大氣壓P0。
由以上分析可知:當(dāng)箱(xiāng)內氣溫降低時,要防(fáng)止箱外水蒸氣進入箱內,必須往箱內充入足量的幹空氣,充入的幹空氣量滿足:△m>(m/T).
∣△T∣。
箱內氣體流速的變化
箱內氣體流速的變化影響箱內氣壓(yā)分(fèn)布的不均勻,它可以使箱(xiāng)內局部區域產生相對於箱外大氣壓的負壓區,使箱外(wài)水蒸(zhēng)氣加速進入箱內。
忽(hū)略箱內氣體密度的變化,則箱內氣體流(liú)速v與氣壓P的關係為:
於是,氣體流動引(yǐn)起的氣壓變化△P2為:
可見,在(zài)箱內氣體流速較快的地方,氣壓較低,容易在該區域出現氣壓小於大氣壓的負壓區。因此(cǐ),箱內區域的(de)靜(jìng)氣壓P應(yīng)滿足P>P0+∣△P2∣,這樣才能保證箱(xiāng)內氣體不會出現低於外界大氣壓的負壓區,從而防止外界空氣經縫隙進水蒸氣入箱(xiāng)體內。