常用氣體密度的計算

常用氣體密度的計算

 

常用氣體密度的計算
1.幹空氣密度
    密度是指单位体积空氣所具有的质量, 国际单位为千克/米3(kg/m3 ),一般用符號ρ表示。其定義式爲:                                          
式中  M——空氣的质量,kg;
      V——空氣的體積,m3
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幹、濕空氣密度的計算式。由氣態方程有:
                                     
 
式中 :ρ——其它状态下干空氣的密度,kg/m3
 ρ0——標准狀態下幹空氣的密度,kg/m3
 P、P0——分別爲其它狀態及標准狀態下空氣的壓力,千帕(kpa);
 T、T0——分別爲其它狀態及標准狀態下空氣的熱力學溫度,K。
标准状态下,T0=273K,P0=101.3kPa时,组成成分正常的干空氣的密度ρ0=1.293 kg/m3。將這些數值代入式(2-1-2),即可得幹空氣密度計算式爲:
                                     
 
使用上式计算干空氣密度时,要注意压力、温度的取值。式中P为空氣的绝对压力,单位为kPa;T为空氣的热力学温度(K),T=273+t,  t为空氣的摄氏温度(℃)。
2.濕空氣密度
對于濕空氣,相當于壓力爲P的幹空氣被一部分壓力爲Ps的水蒸汽所占據,被占據後的濕空氣就由壓力爲Pd的幹空氣和壓力爲Ps的水蒸汽組成(如圖2-1-1所示)。根據道爾頓分壓定律,濕空氣壓力等于幹空氣分壓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爲:
                             
                                          
式中 ρw ——湿空氣密度, kg/m3
     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   不同温度下饱和水蒸汽压力
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
 3濕燃氣密度
 

 
參數說明:ρw——濕燃氣密度(kg/Nm3;
 ρ——幹燃氣密度(kg/ Nm3;
 d——水蒸氣含量(kg/ Nm3幹燃氣);
 0.833——水蒸氣密度(kg/ Nm3)。
 
气体的密度 (单位:103千克/米3
名稱
密度
 
 
氫氣
0. 00009
煤氣
0. 00060
氦氣
0. 00018
一氧化碳
0. 00125
氮氣
0. 00125
二氧化碳
0. 00198
氧氣
0. 00143
氯化氫
0. 00164
氟氣
0. 001696
甲烷
0. 00078
氖氣
0. 00090
氧化氮
0. 00134
氯氣
0. 00321
硫化氫
0. 00154
氩氣
0. 00178
乙炔
0. 00117
0. 00714
乙烷
0. 00136
臭氧(O3)
0. 00214
 
 
氨氣
0. 00077
空氣
0. 00129
氙氣
0. 00589
 
 
氡氣
0. 00973
 
 
 
来源:《燃气输配》 中国建筑工业出版社
2003-6-30