空调湿负荷计算与分析.doc

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汽车空调湿负荷计算与分析
1.引言
为连续保持汽车内恒温恒湿，空调在某一时刻向汽车供应的冷量（热量）被称作冷负荷（热负荷），从汽车中除去的湿量被称作湿负荷，本报告主要进行湿负荷的计算与分析。通过对西安、北京、上海、广州四个城市在夏季6时至23时汽车空调的湿负荷进行计算，进而分析各地湿负荷差异及其影响因素。
2.计算方法
2.1湿量平衡关系
把汽车看作一个开口系统，当系统内各部分的湿量满足一定的平衡关系时，汽车内部的空气参数保持稳定。湿量平衡关系如图1所示。

图1湿量平衡关系示意图
新风湿量和排出空气湿量是计算的重点，每人每时散湿量可查表得到，具体不做计算。
2.2新风湿量的计算
2.2.1含湿量
在湿空气中与1千克干空气同时存在的水蒸气量称为含湿量。其计算公式为:

式中d为含湿量，为相应温度下的饱和蒸汽压力，为相对湿度，B为当地大气压力（西安为95920Pa）。
2.2.2新风质量
根据湿空气密度表可查得对应温度下的密度，由此可计算出每小时新风质量。由于水蒸气在湿空气中的比重很小，在此假设新风中干空气质量的值等于新风质量的值，因此
新风湿量=新风质量含湿量
2.3排出空气湿量
排出空气湿量的计算方法与新风湿量相同。
2.4人体散湿量的计算
人体散湿量=每人散湿量人数
3.数据计算
3.1参考数据
3.1.1湿空气密度
为计算方便，本报告中室外湿空气的密度以相对湿度为70%的湿空气为基准。通过查表可得相对湿度为70%的湿空气的在不同温度下的密度如表1：
表170%相对湿度的湿空气的密度表

3.1.2相对湿度
查表可得北京2007年逐月的相对湿度，其数据如表2所示：
表22007年的逐月相对湿度

由于要计算夏季的除湿量，在此相对湿度取6、7、8月份的平均值，计算得65.7%。
3.1.3室外温度和对应的饱和蒸汽压力及密度
北京地区夏季的室外逐时温度查表可得到，相应温度下的饱和蒸汽压力可查表然后通过差值法得到，相应温度下的湿空气密度可查表1然后通过差值法得到，现将各项数据列表3如下：
表3室外温度和对应的饱和蒸汽压力及密度表
时刻温度(℃)湿空气密度（kg/m3）湿空气饱和压力(Pa)626.71.16723509.1728.11.16063804.6829.41.15454106930.51.14944383.21031.61.14424687.11132.61.13954963.31233.31.13655156.71333.61.13515239.71433.51.13565211.91532.81.13855018.61632.51.13994935.71731.51.14474659.51830.31.15034237.91929.11.15594036.42028.21.16023827.82127.61.1633697.62227.11.16533592.92326.91.166335513.1.4乘客人数及散湿量
乘客人数假定恒为50人，每人每时散湿量通过查资料设为0.194kg/(h．人)。
3.2计算过程
不同时刻的湿负荷的计算过程一样，在此取6时的数据进行计算。每人每时最小新风量为20m3。乘客人数为50人，每人每时散湿量为0.194kg。
每时的新风量

6时的新风空气密度为1.1672kg/m3。排出空气密度为1.1658kg/m3。新风的饱和蒸汽压力为3509.1Pa，排出空气的饱和蒸汽压力为3571.5Pa。
新风质量

新风含湿量

式中d为含湿量，为相应温度下的饱和蒸汽压力，为相对湿度，B为当地大气压力（北京为99860Pa）。
新风湿量

排出空气质量

排出空气含湿量

排出空气湿量

乘客散湿量

空调除湿量

3.3计算结果
按照上述的计算方法，可得北京地区的汽车空调的湿负荷如表4：
时刻/h67891011121314湿负荷(kg/h)13.8015.1816.5817.8719.2920.5721.4721.8521.72时刻/h151617181920212223湿负荷(kg/h)20.8220.4419.1617.6116.2615.2914.6814.1914.003.4其余城市
对西安、上海、广州的湿负荷计算过程同北京相同，其参考数据的来源也相同，现将计算结果列表如下：
西安
时刻/h67891011121314湿负荷(kg/h)15.3016.8518.5019.9521.4022.5723.4923.9223.75时刻/h151617181920212223湿负荷(kg/h)22.8422.4421.3119.6918.1017.0716.4115.8515.52上海
时刻/h67891011121314湿负荷(kg/h