1. Qu'est-ce que l'air ? Qu'est-ce que l'air normal ?
Réponse : L'atmosphère autour de la Terre, nous avons l'habitude de l'appeler air.
L'air sous une pression spécifiée de 0,1 MPa, une température de 20 °C et une humidité relative de 36 % est considéré comme de l'air normal. L'air normal diffère de l'air standard par sa température et sa teneur en humidité. Lorsqu'il contient de la vapeur d'eau, sa séparation entraîne une réduction du volume d'air.
2. Quelle est la définition standard de l’air dans l’État ?
Réponse : La définition de l'état standard est la suivante : l'état de l'air lorsque la pression d'aspiration de l'air est de 0,1 MPa et la température est de 15,6 °C (la définition de l'industrie nationale est de 0 °C) est appelé l'état standard de l'air.
Dans l'état standard, la densité de l'air est de 1,185 kg/m3 (la capacité d'échappement du compresseur d'air, du sécheur, du filtre et des autres équipements de post-traitement est marquée par le débit dans l'état standard de l'air, et l'unité est écrite en Nm3/min).
3. Qu'est-ce que l'air saturé et l'air insaturé ?
Réponse : À une certaine température et pression, la teneur en vapeur d'eau de l'air humide (c'est-à-dire la densité de la vapeur d'eau) a une certaine limite ; lorsque la quantité de vapeur d'eau contenue à une certaine température atteint la teneur maximale possible, l'humidité à ce moment-là est appelée air saturé. L'air humide sans la teneur maximale possible en vapeur d'eau est appelé air insaturé.
4. Dans quelles conditions l'air non saturé devient-il saturé ? Qu'est-ce que la « condensation » ?
Lorsque l'air non saturé devient saturé, des gouttelettes d'eau liquide se condensent dans l'air humide, ce qu'on appelle la « condensation ». La condensation est fréquente. Par exemple, l'humidité de l'air en été est très élevée, et des gouttelettes d'eau se forment facilement à la surface des conduites d'eau. Un matin d'hiver, des gouttelettes d'eau apparaissent sur les vitres des résidents. Il s'agit de l'air humide refroidi sous pression constante pour atteindre le point de rosée. Il s'agit du résultat de la condensation due à la température.
5. Que sont la pression atmosphérique, la pression absolue et la pression manométrique ? Quelles sont les unités de pression courantes ?
Réponse : La pression exercée par une couche très épaisse d’atmosphère entourant la surface terrestre, sur la surface terrestre ou sur des objets, est appelée « pression atmosphérique », et son symbole est Ρb ; la pression agissant directement sur la surface du récipient ou de l’objet est appelée « pression absolue ». La valeur de la pression part du vide absolu et son symbole est Pa ; la pression mesurée par des manomètres, des vacuomètres, des tubes en U et d’autres instruments est appelée « pression manométrique », et cette dernière part de la pression atmosphérique et son symbole est Ρg. La relation entre ces trois valeurs est la suivante :
Pa=Pb+Pg
La pression fait référence à la force par unité de surface, et l'unité de pression est N/carré, noté Pa, appelé Pascal. MPa (MPa) couramment utilisé en ingénierie
1 MPa = 10 puissance six Pa
1 pression atmosphérique standard = 0,1013 MPa
1 kPa = 1 000 Pa = 0,01 kgf/carré
1 MPa = 10 puissance six Pa = 10,2 kgf/carré
Dans l'ancien système d'unités, la pression est généralement exprimée en kgf/cm2 (kilogramme force/centimètre carré).
6. Qu'est-ce que la température ? Quelles sont les unités de température couramment utilisées ?
A : La température est la moyenne statistique du mouvement thermique des molécules d’une substance.
Température absolue : La température à partir de la température limite la plus basse à laquelle les molécules de gaz cessent de bouger, notée T. L'unité est « Kelvin » et le symbole de l'unité est K.
Température Celsius : Température à partir du point de fusion de la glace. Son unité est le « Celsius » et son symbole est le « ℃ ». De plus, les pays britanniques et américains utilisent souvent la température en « Fahrenheit », dont le symbole est le « F ».
La relation de conversion entre les trois unités de température est
T (K) = t (°C) + 273,16
t(F)=32+1,8t(℃)
7. Quelle est la pression partielle de vapeur d’eau dans l’air humide ?
Réponse : L’air humide est un mélange de vapeur d’eau et d’air sec. Dans un certain volume d’air humide, la quantité de vapeur d’eau (en masse) est généralement bien inférieure à celle de l’air sec, mais elle occupe le même volume que l’air sec. , ont également la même température. La pression de l’air humide est la somme des pressions partielles des gaz qui le composent (c’est-à-dire l’air sec et la vapeur d’eau). La pression de vapeur d’eau dans l’air humide est appelée pression partielle de vapeur d’eau, notée Pso. Sa valeur reflète la quantité de vapeur d’eau dans l’air humide : plus la teneur en vapeur d’eau est élevée, plus la pression partielle de vapeur d’eau est élevée. La pression partielle de vapeur d’eau dans l’air saturé est appelée pression partielle de vapeur d’eau saturée, notée Pab.
8. Quelle est l'humidité de l'air ? Quel est le taux d'humidité ?
Réponse : La grandeur physique qui exprime la sécheresse et l’humidité de l’air est appelée humidité. Les expressions les plus courantes pour l’humidité sont : l’humidité absolue et l’humidité relative.
Dans des conditions normales, la masse de vapeur d'eau contenue dans l'air humide dans un volume de 1 m³ est appelée « humidité absolue » de l'air humide, et son unité est le g/m³. L'humidité absolue indique uniquement la quantité de vapeur d'eau contenue dans une unité de volume d'air humide, mais n'indique pas la capacité de l'air humide à absorber la vapeur d'eau, c'est-à-dire son degré d'humidité. L'humidité absolue est la densité de la vapeur d'eau dans l'air humide.
Le rapport entre la quantité réelle de vapeur d'eau contenue dans l'air humide et la quantité maximale possible de vapeur d'eau à la même température est appelé « humidité relative », souvent exprimée par φ. L'humidité relative φ est comprise entre 0 et 100 %. Plus la valeur de φ est faible, plus l'air est sec et plus sa capacité d'absorption d'eau est élevée ; plus la valeur de φ est élevée, plus l'air est humide et plus sa capacité d'absorption d'eau est faible. La capacité d'absorption d'humidité de l'air humide est également liée à sa température. Lorsque la température de l'air humide augmente, la pression de saturation augmente en conséquence. Si la teneur en vapeur d'eau reste inchangée, l'humidité relative φ de l'air humide diminue, ce qui signifie que sa capacité d'absorption d'humidité augmente. Par conséquent, lors de l'installation d'une salle de compresseurs d'air, il convient de veiller à maintenir une ventilation, à abaisser la température, à éviter le drainage et à éviter l'accumulation d'eau dans la pièce afin de réduire l'humidité de l'air.
9. Qu'est-ce que la teneur en humidité ? Comment la calculer ?
Réponse : Dans l’air humide, la masse de vapeur d’eau contenue dans 1 kg d’air sec est appelée « teneur en humidité » de l’air humide, terme couramment utilisé. Pour montrer que la teneur en humidité ω est presque proportionnelle à la pression partielle de vapeur d’eau Pso et inversement proportionnelle à la pression atmosphérique totale p, ω reflète exactement la quantité de vapeur d’eau contenue dans l’air. Si la pression atmosphérique est généralement constante, lorsque la température de l’air humide est constante, Pso est également constante. À ce moment, l’humidité relative augmente, la teneur en humidité augmente et la capacité d’absorption d’humidité diminue.
10. De quoi dépend la densité de la vapeur d’eau dans l’air saturé ?
Réponse : La teneur en vapeur d’eau (densité de vapeur d’eau) de l’air est limitée. Dans la plage de pression aérodynamique (2 MPa), on peut considérer que la densité de vapeur d’eau dans l’air saturé dépend uniquement de la température et n’a aucun rapport avec la pression atmosphérique. Plus la température est élevée, plus la densité de vapeur d’eau saturée est élevée. Par exemple, à 40 °C, 1 mètre cube d’air a la même densité de vapeur d’eau saturée, que sa pression soit de 0,1 MPa ou de 1,0 MPa.
11. Qu'est-ce que l'air humide ?
Réponse : L’air contenant une certaine quantité de vapeur d’eau est appelé air humide, et l’air sans vapeur d’eau est appelé air sec. L’air qui nous entoure est humide. À une certaine altitude, la composition et la proportion d’air sec sont globalement stables, et cela n’a pas d’impact particulier sur les performances thermiques de l’air humide. Bien que la teneur en vapeur d’eau de l’air humide soit faible, sa variation a une grande influence sur ses propriétés physiques. La quantité de vapeur d’eau détermine le degré de sécheresse et d’humidité de l’air. Le compresseur d’air fonctionne avec de l’air humide.
12. Qu'est-ce que la chaleur ?
Réponse : La chaleur est une forme d’énergie. Unités couramment utilisées : kJ/(kg·℃), cal/(kg·℃), kcal/(kg·℃), etc. 1 kcal = 4,186 kJ, 1 kJ = 0,24 kcal.
Selon les lois de la thermodynamique, la chaleur peut être transférée spontanément de la température élevée à la température basse par convection, conduction, rayonnement, etc. En l'absence de consommation d'énergie externe, la chaleur est irréversible.
13. Qu'est-ce que la chaleur sensible ? Qu'est-ce que la chaleur latente ?
Réponse : Lors d'un processus de chauffage ou de refroidissement, la chaleur absorbée ou libérée par un objet lorsque sa température augmente ou diminue sans modifier son état initial est appelée chaleur sensible. Elle peut provoquer des variations marquées de température, généralement mesurables à l'aide d'un thermomètre. Par exemple, la chaleur absorbée en faisant passer la température de l'eau de 20 °C à 80 °C est appelée chaleur sensible.
Lorsqu'un objet absorbe ou libère de la chaleur, son état de phase change (par exemple, un gaz devient liquide…), mais sa température reste inchangée. Cette chaleur absorbée ou libérée est appelée chaleur latente. La chaleur latente ne peut être mesurée avec un thermomètre, ni ressentie par le corps humain, mais elle peut être calculée expérimentalement.
Une fois que l'air saturé libère de la chaleur, une partie de la vapeur d'eau se transforme en eau liquide, et la température de l'air saturé ne baisse pas à ce moment-là, et cette partie de la chaleur libérée est de la chaleur latente.
14. Quelle est l'enthalpie de l'air ?
Réponse : L'enthalpie de l'air désigne la chaleur totale contenue dans l'air, généralement calculée par unité de masse d'air sec. L'enthalpie est représentée par le symbole ι.
15. Qu'est-ce que le point de rosée ? À quoi est-il lié ?
Réponse : Le point de rosée est la température à laquelle l'air non saturé s'abaisse tout en maintenant constante la pression partielle de vapeur d'eau (c'est-à-dire en maintenant constante la teneur en eau absolue) afin d'atteindre la saturation. Lorsque la température descend jusqu'au point de rosée, des gouttelettes d'eau condensées précipitent dans l'air humide. Le point de rosée de l'air humide n'est pas seulement lié à la température, mais aussi à la quantité d'humidité de l'air humide. Le point de rosée est élevé lorsque la teneur en eau est élevée, et bas lorsque la teneur en eau est faible. À une certaine température de l'air humide, plus le point de rosée est élevé, plus la pression partielle de vapeur d'eau dans l'air humide est élevée, et plus la teneur en vapeur d'eau dans l'air humide est élevée. La température du point de rosée est importante en ingénierie des compresseurs. Par exemple, lorsque la température de sortie du compresseur d'air est trop basse, le mélange huile-gaz se condense en raison de la basse température dans le cylindre huile-gaz, ce qui entraîne la présence d'eau dans l'huile lubrifiante et affecte l'effet de lubrification. Par conséquent, la température de sortie du compresseur d'air doit être conçue de manière à ce qu'elle ne soit pas inférieure à la température du point de rosée sous la pression partielle correspondante.
Date de publication : 17 juillet 2023
