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常用气体密度的计算

常用气体密度的计算

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/3kg/m3 ),一般用符号ρ表示。其定义式为:       ρ = M/V                 (1--1)

          

式中  M——空气的质量,kg

      V——空气的体积,m3

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:
                 ρ=ρ0*T0*P/P0*T         (1--2)

 

式中 :ρ——其它状态下干空气的密度,kg/m3

 ρ0——标准状态下干空气的密度,kg/m3

 PP0——分别为其它状态及标准状态下空气的压力,千帕(kpa);

 TT0——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=273KP0=101.3kPa,组成成分正常的干空气的密度ρ0=1.293kg/m3。将这些数值代入式(1-2),即可得干空气密度计算式为:
                     ρ = 3.48*P/T            (1--3) 

 

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为空气的优良压力,单位为kPaT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。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:    

ρw=3.48*P(1-0.378*ψ*Pb/P)/T               (2--1)

式中 ρw ——湿空气密度,kg/m3

     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。

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



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3湿燃气密度

 

 

  公式:ρw=0.833ρ+d)/(0.833+d)               (3--1)

 

  参数说明:ρw——湿燃气密度(kg/Nm3;
 ρ——干燃气密度(kg/ Nm3;
 d——水蒸气含量(kg/Nm3干燃气);
 0.833——水蒸气密度(kg/Nm3)。

气体的密度 (单位:103千克/3
名称
密度
  
氢气
0. 00009
煤气
0. 00060
氦气
0. 00018
一氧化碳
0. 00125
氮气
0. 00125
二氧化碳
0. 00198
氧气
0. 00143
氯化氢
0. 00164
氟气
0. 001696
甲烷
0. 00078
氖气
0. 00090
氧化氮
0. 00134
氯气
0. 00321
硫化氢
0. 00154
氩气
0. 00178
乙炔
0. 00117
0. 00714
乙烷
0. 00136
臭氧(O3
0. 00214
  
氨气
0. 00077
空气
0. 00129
氙气
0. 00589
  
氡气
0. 00973
  

来源:《燃气输配》 中国建筑工业出版社

2003-6-30