空气调节习题及思考题

【综合文库】

空气调节习题及思考题

使用班级：建筑环境与设备工程专业

编写时间：2022.6

编写人员：曲云霞、杨勇、赵淑敏建筑环境与设备教研室

绪论

1．什么是空气调节？列举空调的应用场所，试说出一些日常生活中采用的改善空气环境的

简易办法？

2．空气调节的基本方法是什么？

3．指出生产工艺性空调和人员舒适性空调之间的异同点。

第一章湿空气的物理性质及其焓湿图

1．什么是理想气体状态方程式？为什么理想气体状态方程式也适用于湿空气？ 2．室内空气的压力是否就是室外的大气压力？

3．湿空气中的水蒸气分压力和饱和水蒸气分压力有什么不同？ 4．相对湿度和含湿量有什么区别？

5．在冬季，窗户玻璃和有些外墙的内表面常会出现凝结水，试分析凝水产生的原因并提出

改进的办法。 6．热湿比的物理意义是什么？

7．两种空气环境的相对湿度都一样，但一个温度高，一个温度低，试问从吸湿能力上看，

能说它们同样干燥吗？试解释为什么？

8．如何防止夏季一些冷水管常常出现的“出汗”现象？

9．已知在一体积为100米的房间内，空气的温度是20℃，压力为101325Pa，通过测量获

得水汽分压力1600Pa，试用公式计算：

（1）含湿量d

（2）空气的相对湿度

（3）湿空气、干空气及水汽的重量

10．干空气的密度可用什么公式计算？如已知干空气温度t=0℃，压力P=101325N/m，

求空气的密度应如何计算？试证明湿空气的密度可以表示为：

??0.0034811．

BT?0.00132PgTkg/m

3对100kg温度为20℃的空气加了1kg的水蒸汽，如果原有的空气含湿量为5.5g/(kg

干空气)，试求加湿后空气的含湿量。

12．用空气冷却器使d=10g/(kg干空气)的空气干燥（凝结出水），试问冷却器的表面温度应该是多少度以下？ 13．输送10℃水的薄壁导管通过空气温度为避21℃的房间，管子未保温，为防止在导

管上产生凝结水，求房间的最大相对湿度应是多少？ 14．表面温度为18℃的冷表面，在温度为40℃，相对湿度φ=30%的空气中，还是在温

度为20℃，相对湿度φ=70%的空气中会出现结露现象？ 15．原有空气t=20℃,d=5g/(kg干空气)，如果空气的温度减少了5℃，含湿量增加4g/(kg

干空气)，试问空气的焓是增加了还是减少了？ 16．

原有空气t=25℃,d=10g/(kg干空气)，如果空气的温度减少了5℃，含湿量减少2g/(kg

干空气)，试问空气的焓是增加了还是减少了？

17．以0℃的冰的焓为选定零点，试问在t℃的水的焓iwt可用什么式子来表示？利用I

如何表示t℃水蒸汽的焓Iqt?并证明在t时的汽化潜热为

??2500?2.35t(kJ/kg)

18．试说明大气压力大于101325N/m2时，φ=100%的相对湿度线向何处移？

19．已知空气的大气压力为101325N/m，用I-d图确定下列空气状态及其它参数：

（1） t=22℃;φ=64%

（2） i=44kJ/(kg干空气);d=0.007kg/(kg干空气) （3） t=28℃;t=20℃

（4） d=0.0147kg/(kg干空气);φ=70% （5） t=15℃;d=0.011kg/(kg干空气) 20． 21．

对1000kg状态为t=22℃，φ=60%的空气加入了1700kg的总热量和2kg的水汽，以ε=4000和ε=6000的方向线为例，检查以I=0，d=0为原点的线是如何事先画出试求空气会变成什么状态？

来的？ 22．对起始状态为t=16℃，d=9g/(kg干空气)的空气加入总热量Q=5815W，湿量

W=2.5kg/h，试作空气变化过程线。如果从空气中减去5815W的热量和2.5kg/h的湿量，

这时变化过程线如何表示？

23．不用事先画好的线，直接作出起始状态为t=18℃, φ=45%,热湿比ε为33000和-2200

的变化过程线。 24．在某一空气环境中，让1公斤温度为t℃的水吸收空气的热全部蒸发，试问这时空气状态如何变化？I-d图上如何表示？若喷1公斤t℃的蒸汽，结果又如何？ 25．在冬季某一房间，设备产生的显热为11630W，通过围护结构的热耗为2326W，室内一蒸发设备散出4kg/h 的水蒸汽（温度为100℃），如果室内空气状态原为t=22, φ=60%,

房间体积为5000m3 ,(1m3空气在22℃时约为1.2kg),试问两小时后空气状态变为多少？ 26． ts和I是否是两个彼此不独立的参数？如果是，能在I-d图上根据ts和I把状态点查

出来吗？ 27． 28．

“湿球温度就是置于空气中水的温度”。这种说法对否？为什么？

已知干球温度t=17℃，湿球温度t=13℃，试用I-d图严格的求出该空气状态，若

将湿球附近空气状态变化视为等焓的，求出该空气状态，并比较两种作法，求出焓的误差。 29．用于湿球温度计测得空气的干、湿球温度如下：t=25℃,ts=20℃;t=28℃, ts =27℃。试求在I-d图上确定空气的状态点及其余参数。 30．是否必须把空气的干、湿球温度都测定出来，才能确定某一空气状态的焓值？ 31． 32．

大气压力变化对湿空气的I-d图有何影响？

为了了解夏季空气通过喷雾室时每公斤空气每小时内被吸收多少热量，试述应该如

何进行测定？

33．当湿空气的露点温度为18℃，相对湿度为60%，压力为96500Pa时，试球空气的

含湿量及比容。

34．如果空气的干球温度为21℃，湿球温度为18℃，大气压力为101000Pa，如不用I-d

图，试求：（1）含湿量

（2）空气的相对湿度φ

（3）露点温度（提示：若i=0.071ts2+0.647ts+16.182kJ/(kg干空气)）。

35．当空气的状态为t=32℃，t=23℃；大气压力P=101325N/m2；不用I-d图，试确定：

（1）绝对湿度（2）相对湿度；（3）含湿量；（4）露点温度

提示：Pq?Pq",b?(P?Pq)(t?ts)1570?1.44ts"

N/m

其中：Pq——实际水汽分压力，N/m Pq’——湿球温度下的饱和水汽分压力 N/m2

36．

P——大气压力 T——干球温度

Ts——湿球温度

已知：空气的干球温度t，湿球温度ts，大气压力P，某一温度下的饱和水汽分压

力Pq’，可由湿空气性质表查得，用你学过的任一种计算机语言编出空气焓值的计算机程序。 37．

已知空调系统新风量G=200kg/h，t=31℃ , φ=80%，回风量G=1400kg/h，t=22℃，

φ=60%，求新风、回风混合后的空气状态参数tc、ic、dc。（分别用解析法和用作图法）。 38．欲将t1=24℃, φ1=55%，与t2=14, φ2=95%的两种空气混合至状态3，t3=20℃,总风量

为11000kg/h，求两种空气的量各为多少？

第二章空调负荷计算与送风量

1．什么是空调房间的得热量和冷负荷？两者有什么区别和联系？ 2．试述冷负荷系数的意义和作用。 3．什么是室外空气综合温度tz。

4．夏季空调室外计算参数有哪些？它们的作用是什么？ 5．冬季空调室外计算参数是否与夏季相同？为什么？ 6．什么是空调区域、空调基数和空调精度？ 7．什么是直射辐射和散射辐射？

8．工艺性空调和舒适性空调有什么区别和联系?

9．不同重量的围护结构对空调冷负荷有什么影响？为什么？ 10．屋顶、外墙、外窗、内墙、楼板的冷负荷计算方法是否相同？试分别加以说明。 11．

为什么根据送风温差确定了送风量之后，还要根据空调精度校核换气次数？

12．

怎样确定空调房间的送风状态点和送风量？冬、夏季空调房间送风状态点和送风量的确定方法是否相同？为什么？

13．室内空气计算参数如何确定？为什么说室内空气标准的选择会影响到能否满足使用要求及节能与否？

14．

15．室外计算参数如何确定？试根据设计规范查阅我国各地的空气室外设计计算参数。某空调车间夏季空调设计冷负荷Q=3000W，余湿量W=5kg/h,车间室内设计温度tN=

（20±1）℃，相对湿度φN=（55±5）%，当地大气压力B=101325Pa，试确定该空调车间

的送风状态和送风量。 16．某空调房间的干球温度为t=22℃，含湿量d=9.4g/kg干空气，余热量Q=4500W,余湿量W=2.5kg/h,如果该空调房间的送风温差Δto=7℃，当地大气压力B=101325Pa，试求：（1）送风状态点的相对湿度φo、干球温度to和含湿量do；(2)保持该室内状态所需要的送风量。 17． xxx某建筑的屋顶和南墙表面吸热系数ρ=0.75，试计算12:30时屋顶和南墙的综合温度。 18．试计算北京地区夏季某空调房间围护结构传热的冷负荷。已知条件：

（1）屋顶 K=1.1W/m2?℃, v0=12.0, ξ=6, F=30m2, ρ=0.8(屋面)，αn=8.7

（2）南墙：红砖墙K= 1.52 W/m?℃, ρ=0.75，F=20m

（3）南窗：双层玻璃钢窗，F=6m，挂浅色内窗帘

（4）内墙：K=1.27W/m2?℃，F=26m2，邻室为走廊（其余邻室为空调房间，故不予计算）

（5）室内温度：tn=24℃

19．在题18上另加条件有：室内有烘箱一个，N=0.5kW，n1=0.7,n2=0.5，有保温，无局部排风，室内有机械泵一个，N= 0.5kW, n1=0.7,n2=0.5,设备效率η=0.76；室内有40W日光灯4支；明装在室内，室内有3人工作（轻度劳动）。计算空调房间的冷负荷。 20．已知Q=41800kg/h ,W=4kg/h，室内状态要求t=22C , φ=55%夏季允许送风温度差Δts=8℃，求送风状态及送风量。 21． 22． 23．

室内要求维持在t=28℃, φ=80%，已知房间里产生热量为Q=41800kg/h，产湿量工业通风的全面通风量和空调通风量在计算上有什么不同？

在体积为200 m3的房间里，有20个人工作，已知每人需要40 m3/h的室外新鲜空

W=0，为了尽量减小一些空调风量，试问可以采取什么措施？

气，冬季的净失热量为4000KJ/h，净产湿量2kg/h，如果要求维持室内空气状态在t=20℃, φ=50%，试问冬季送风量及送风状态应该是多少？

24．某剧院观众厅可容纳观众700人，演出时灯光照明为6KW，蓄热系数取0.8，冬季观众厅围护结构热耗量在设计温度下为46000kJ/h，要求维持室内t=20℃, φ=50%，求所需通风量（若送风温度to=16℃，所含的CO2量为0.75g/kg，设在剧场中每人产CO2量25g/h，剧场容许CO2浓度3g/kg。）

第三章空气的热湿处理

1．试述空气与水直接接触时的热湿交换原理。

2．什么是空气与水直接接触的总热交换微分方程式？试用它来解释等湿降温过程，冷却干

燥过程及加湿过程。 3．怎样才能证明空气与水直接接触时推动总热交换的是焓差而不是温度差？

4．试分析空气与水直接接触时可能发生的七种空气状态变化过程的热湿比各有什么特点？

5．已知通过空气冷却器的风量为5000kg/h，冷却前的空气状态为t=27℃,ts=20℃；冷却后

的状态t=15℃,ts=14℃，试问冷却器吸收了多少热量？

6．室外空气为t=35℃, φ=60%,需处理到t=22℃, φ=50%，为此先通过表冷器减湿冷却，再

通过加热器加热，如果空气流量是7200米3/h，求（1）除去水汽的重量（2）冷却器的冷却能力；（3）加热器加热能力。

7．对风量为1000kg/h，状态为t=16℃, φ=30%的空气用喷汽装置加入了4kg/h的水汽，试问处理后的空气终态是多少？如果加入了 10kg/h的水汽，这时终态又是多少，会出现什么现象？

8．如果用16℃井水进行喷雾，能把t=35℃，ts =27℃的空气处理成t=20℃, φ=95%，这时所

处理的风量是10000kg/h，喷水量是1200kg/h，试问喷雾后的水温是多少？如果条件同

上，但是把t=10℃, ts =5℃的空气处理成13℃的饱和空气，试问水的终温是多少？ 9．对t=10℃, ts =5℃的室外空气用循环水喷雾，一开始水池中灌的是15 ℃的自来水，试问

最终水温会变为多少？ 10．喷循环水的绝热加湿过程有没有带出水滴再汽化加湿的问题呢？ 11．冬、夏季都要用的喷雾室回水管尺寸应根据什么水量来进行计算？