高低溫交變試驗(yàn)箱在低溫高濕情況下,由于加入的蒸汽與空氣未充分混合,或與箱壁接觸而出現(xiàn)局部冷凝,則不僅使加入的蒸汽量減少,而且還放出熱量使箱內(nèi)濕空氣溫度上升;加上前述的ε′>ε,所以并非等溫的加濕過程,箱內(nèi)溫度會有所升高。蒸汽加濕如用電熱加濕,分為開啟式及密閉式。開啟式響應(yīng)性較慢,常有滯后現(xiàn)象,故濕度波動較大,但結(jié)構(gòu)簡單可靠。閉式蒸汽壓力大于大氣壓,在0.1~0.3MPa 之間,無滯后,但需配有減壓閥、電磁閥、泄水管等,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,多用于大型人工氣候室中。開啟式多用于中小型濕熱箱中。
高低溫交變試驗(yàn)箱的熱濕交換原理:
當(dāng)空氣經(jīng)過敞開的水面時,與水表面發(fā)生熱濕交換。按其水溫不同,可能僅發(fā)生顯熱交換;也可能既有顯熱交換,又能濕交換,同時還有潛熱交換。顯熱交換是空氣與水之間存在溫差,因?qū)帷α骱洼椛渥饔枚鴵Q熱,而潛熱交換是空氣中的水蒸汽蒸發(fā)(或凝結(jié))而吸收(或放出)汽化潛熱的結(jié)果?？偀峤粨Q量為顯熱交換量與潛熱交換量的代數(shù)和。
空氣與水面直接接觸時,在貼近水面上,由于水分子作不規(guī)則運(yùn)動的結(jié)果,形成了一個溫度等于水面溫度的飽和空氣邊界層,且其水蒸汽分子的濃度或水汽分壓力取決于邊界層的飽和空氣溫度。
如邊界層的溫度高于其上空氣的溫度,則由邊界層向空氣傳熱;反之則由空氣向邊界層傳熱。如邊界層內(nèi)水蒸汽分子濃度大于其上空氣的水蒸汽分子濃度(即邊界層的水蒸汽分壓力大于空氣的水蒸汽分壓力),則空氣中的水蒸汽分子數(shù)將增加;反之則將減少。前者稱為“蒸發(fā)",后者稱為“冷凝"。在蒸發(fā)過程中,邊界層中減少了的水汽分子由水面躍出的水分子補(bǔ)充;在冷凝過程中,邊界層中過多的水汽分子將回到水面。
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