مشخصات هوا و آسایش حرارتی

مشخصات هوا و آسایش حرارتی

فرمت: WORD  تعداد صفحات: 39

مشخصات هوا:

ایجاد شرایط آسایش انسان در محیط های مختلف از طریق اجرای یک سلسله عملیات بر روی هوا، از قبیل افزایش یا کاهش گرما و رطوبت و نیز کاهش میزان گازها و ترکیبات مضر موجود در هوا صورت می گیرد. هوا ترکیبی است از گازهای نیتروژن، اکسیژن، آرگون، دی اکسیدکربن، نئون، هلیم و مقادیر ناچیزی گازهای دیگری از قبیل متان، هیدروژن، دی اکسیدگوگرد و غیره که اجزای اصلی هوای خشک را تشکیل می دهند. به همراه این گازها همواره مقداری رطوبت به صورت بخار آب در هوا وجود داردکه میزان آن متغیر است.رطوبت نیز همانند دما از نقطه نظر شرایط آسایش انسان و کیفیت هوای محیط نقش تعیین کننده ای دارد.

نمودار مشخصات هوا:

به منظور تسریع و تسهیل محاسبات مربوط به هوا نموداری تهیه شده است که با استفاده از آن میتوان تغییرات مشخصات هوا را در اثر تغییر دما، رطوبت، آنتاپی و غیره مستقیما و بدون احتیاج به محاسبه به دست آورد. شکل 1 شمای کلی یک شبکه ی نمودار مشخصات هوا را نشان می دهد.

شکل 1: شمای کلی یک شبکه ی نمودار مشخصات هوا

1. حالت اشباع: میزان رطوبت هوا ممکن است آنقدر افزایش یابد  که دیگر قابلیت جذب رطوبت بیشتری را نداشته باشد، این حالت را اشباع هوا از رطوبت می زگویند که پس از آن قطرات آب یا در فضا سقوط می کنند یا به صورت مه معلق می مانند.

2. دمای خشک (td): دمای هوا که با دماسنج معمولی اندازه گیری می شود.

3. دمای مرطوب (tw): دمای هوا که بوسیله دماسنجی که حباب آن توسط یک فتیله ی مرطوب پوشیده شده و در معرض جریان سریع هوا قرار گرفته، اندازه گیری می شود. رطوبت موجود در فتیله تا زمانی که هوای اطراف آن به حد اشباع برسد، تبخیر گردیده گرمای نهان تبخیر خود را از محیط اطرافش می گیرد، بدین ترتیب دمایی که توسط این دماسنج نشانده می شود کمتر از دمای خشک هوا خواهد بود. دمای مرطوب را دمای اشباع آدیاباتیک هوا نیز می گویند.

4. دمای نقطه شبنم (tdp): دمایی است که در آن تقطیر رطوبت هنگام سرد کردن هوا آغاز می شود.

5. رطوبت نسبی (RH): برای رطوبت نسبی سه تعریف وجود دارد:

الف- نسبت فشار جزئی بخار آب موجود در هوا به فشار اشباع بخارآب هوا در همان دمای خشک: RH=pv/ps

ب- نسبت جرم بخار آب موجود درهوا به جرم بخار آب موجود در هوای اشباع در همان دمای خشک: RH=mv/ms

ج- نسبت جرم مخصوص بخار آب موجود در هوا به جرم مخصوص بخار آب موجود در هوای اشباع در همان دمای خشک: RH=dv/ds

اندازه گیری رطوبت نسبی:

به دو روش مستقیم و غیرمستقیم می توان انجام داد.

1. روش مستقیم: در روش مستقیم از وسایلی استفاده می شود که در طراحی آنها از موادی استفاده شده است که در مقابل رطوبت حساس می باشند بنابراین با تغییر رطوبت، پارامترهای فیزیکی آن ماده نیز تغییر کرده و با آن متناسب است.

برای مثال طول موی حیوانات در مقابل تغییر رطوبت، تغییر می کند. یکی از وسایل اندازه گیری رطوبت به صورت مستقیم هیدروگراف می باشد. این وسیله می تواند تغییرات رطوبت هوا را در شبانه روز روی کاغذ مدرج شده ثبت نماید. نمونه این وسیله معمولاً در صنایع نساجی وجود دارد.

2. روش غیر مستقیم: در این روش ابتدا باید دمای خشک و دمای تر چرخان را اندازه گیری نماییم برای این منظور دو نوع رطوبت سنج چرخان و رطوبت سنج آسمن طراحی و ساخته شده اند. دقت شود که در حین اندازه گیری، جریان هوای اجباری با سرعت حدود 2/5 متر بر ثانیه از قسمت حساس دماسنج ها عبور نماید.

الف) رطوبت سنج چرخان: عبارت از دو دماسنج تر و خشک که به فاصله معینی از یکدیگر در یک قاب چوبی یا فلزی کار گذاشته شده است دور مخزن دماسنج تر پارچه ای از جنس پنبه ای پیچیده شده است.

انتهای آزاد این پارچه که به فتیله معروف است در داخل مخزن آب مقطری که درزیر دماسنج نصب شده قرار گرفته است. لذا تمام قسمت های پارچه مرطوب می شود. برای اندازه گیری رطوبت نسبی ابتدا رطوبت سنج به کمک دسته آن به مدت 5-3 دقیقه حول بازو چرخانده می شود پس از آنکه هر دو دماسنج اعداد ثابتی رانشان دادند دماها قرائت شده و پاداشت می گردد. سپس اعداد روی نمودارهای مربوطه منتقل گشته و رطوبت نسبی مشخص می گردد.

ب) رطوبت سنج آسمن: رطوبت سنج آسمن با چرخان یکی است با این تفاوت که در نوع آسمن، جریان هوا به کمک یک پنکه تهویه که پس از کوک شدن عمل می نماید از روی مخزن دماسنج ها عبور داده می شود. برای اندازه گیری رطوبت نسبی ابتدا فتیله دماسنج تر خیس شده و پنکه دستگاه کوک می شود تا هوا از روی مخزن دماسنج ها عبور نماید سپس صبر کرده تا تغییرات دمای رطوبت سنج ثابت شود در این حالت دمای هر دو دماسنج قرائت و یادداشت می گردد.

6. وزن هوای خشک (ma): اساس تمام محاسبات سایکرومتریک است.

7. محتوای رطوبت یا نسبت رطوبت (w): نسبت وزن بخار آب موجود در هوا (بر حسب گرین یا پوند) به وزن هوای خشک (بر حسب پوند) یا مقدار بخارآب موجود در یک پوند هوای خشک.

8. حجم مخصوص هوا (v): حجم هوای مرطوب (بر حسب فوت مکعب) بر جرم هوای خشک (بر حسب پوند) یا حجم واحد جرم هوای خشک.

9. آنتالپی هوا (h): مقدار حرارت موجود در هوا بر حسب بی تی یو برپوند هوای خشک. مبنای آنتالپی برای هوای خشک 0F و برای محتوای رطوبت، آب 32F است. آنتالپی هوا بترتیب زیر محاسبه می شود:

آنتالپی هوای خشک:                                              hd = 0.24 td

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ بررسی ارتباط بین استرس، استرین و آسایش حرارتی در بین افسران راهنمایی و رانندگی

⇐ آسایش حرارتی یا دمای رفاه

⇐ ارزیابی تنش های حرارتی با اندازه گیری های فیزیولوژیکی