常用氣體密度的計算

常用氣體密度的計算

1．干空氣密度

    密度是指單位體積空氣所具有的質量, 國際單位為千克/米³（kg/m³ ），一般用符號ρ表示。其定義式為：       ρ = M/V                 (1--1)

式中  M——空氣的質量，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干、濕空氣密度的計算式。由氣態方程有：
                 ρ=ρ0*T0*P/P0*T         (1--2)

式中 ：ρ——其它狀態下干空氣的密度，kg/m³；

 ρ0——標準狀態下干空氣的密度，kg/m³；

 P、P0——分別為其它狀態及標準狀態下空氣的壓力，千帕（kpa）；

 T、T0——分別為其它狀態及標準狀態下空氣的熱力學溫度，K。

標準狀態下，T0=273K，P0=101.3kPa時,組成成分正常的干空氣的密度ρ0=1.293kg/m³。將這些數值代入式（1-2），即可得干空氣密度計算式為：
                     ρ = 3.48*P/T            (1--3) 

使用上式計算干空氣密度時，要注意壓力、溫度的取值。式中P為空氣的**壓力，單位為kPa；T為空氣的熱力學溫度（K），T=273+t,  t為空氣的攝氏溫度（℃）。

2．濕空氣密度

對于濕空氣，相當于壓力為P的干空氣被一部分壓力為Ps的水蒸汽所占據，被占據后的濕空氣就由壓力為Pd的干空氣和壓力為Ps的水蒸汽組成。根據道爾頓分壓定律，濕空氣壓力等于干空氣分壓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為：    

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

式中 ρw ——濕空氣密度,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   不同溫度下飽和水蒸汽壓力

3、濕燃氣密度

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

  參數說明：ρ^w——濕燃氣密度（kg/Nm³）;
　ρ——干燃氣密度（kg/ Nm³）;
　d——水蒸氣含量（kg/Nm³干燃氣）；
　0.833——水蒸氣密度（kg/Nm³）。

來源：《燃氣輸配》 中國建筑工業出版社

2003-6-30