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Aplicaciones sicrométricas - 3. La tabla sicrométrica Procesos de acondicionamiento de aire. Panorama. Cantidades clave La tabla sicrométrica Cálculos del proceso de acondicionamiento de aire Aplicación de la tabla sicrométrica. Cantidades clave. Fundamentos de la tabla sicrométrica.
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Aplicaciones sicrométricas - 3 La tabla sicrométrica Procesos de acondicionamiento de aire
Panorama • Cantidades clave • La tabla sicrométrica • Cálculos del proceso de acondicionamiento de aire • Aplicación de la tabla sicrométrica
Cantidades clave Fundamentos de la tabla sicrométrica
Vapor pv, T Aire pa, T T Región de vapor: gas supercalentado poco a poco. s Mezclas de aire-vapor de agua
Cantidades sicrométricas • Gases ideales ( p ~ 1 atm) • Humedad específica • Humedad relativa
Temperatura de bulbo seco • Es la temperatura medida por un termómetro colocado en una corriente de una mezcla deaire-vapor de agua.
Temperatura de bulbo seco • Es la temperatura medida con un temómetro cuyo bulbo está rodeado por una esponja saturada de agua o alcohol.
TDB TWB Esponja Mezcla de aire-vapor de agua Agua o alcohol Se determina TWB por medio de la transferencia de calor y masa a la esponja. (Para reducir errores en TWB, V ~ 700 - 1000 ft/min.) Mediciones de temperatura
TDB TWB Esponja Mezcla de aire-vapor de agua Agua o alcohol TWB NO es una propiedad termodinámica. TDP < TWB < TDB siempre Cuando = 1, TWB = TDB = TDP
Resultados aproximados • A p = ~ 1 atm, TWB = TDP para mezclas de aire-vapor de agua. • Esto NO es verdad cuando las presiones son diferentes de 1 atm o para otras mezclasde gas-vapor.
T pg p1 Vapor pv, T Aire pa, T s Relación entre y
p o c = constante d b a T (bulbo seco) Para presión total fija p, La tabla sicrométrica
La tabla sicrométrica • Usualmente, la carta se determina a partir de datos experimentales, aunque existen expresiones analíticas para mezclas de aire-vapor de agua. • Se grafican y con TDP y TWB como parámetros.
TWB en aumento pa = especificada TWB = constante = 1 < 1 TDB Detalles de la tabla
TWB en aumento TWB = constante = 1 < 1 TDB TWB ~TADB SAT Líneas de entalpía total constante (Btu/lbm-aire seco) Líneas de isoentalpía
1 3 Q = 0 2 Mezcladoadiabático
1 3 Q = 0 2 Al resolver las ecuaciones anteriores: Cada estado queda definido si se conocen dos parámetros cualesquiera de TDB, TWB, h, o . Mezcladoadiabático
De esta ecuación, 3 es la combinación lineal ponderada de 1 y 2. Mezclado adiabático
h2 TWB3 h3 2 h1 3 1 T1 T3 T2 Mezclado adiabático
TWB3 h2 2 h3 3 h1 1 T1 T3 T2 Mezclado adiabático en supersaturación
h2 1 2 2 h1 = 1 1 T1 T2 Humidificación con calentamiento w
1 2 h1 2 1 T2 T1 Humidificación por medio de enfriamiento evaporador sin calentamiento
Enfriamiento h1 1 1 h2 Calentamiento 2 =1 2 T2DB =T1DB Deshumidificación con enfriamientoal mismo bulbo seco inicial
1 2 Proceso de saturación adiabática Objetivo: para producir una mezcla de aire-vapor de agua con humedad relativa de uno
T pv2 pv1 T1 1 T2 2 Mezcla no saturada en el estado 1 TDP1 s Proceso de saturación adiabática
T Las temperaturas de bulbo seco y del aguaalcanzan elequilibrio en la “saturación” pv2 pv1 T1 1 T2 2 La evaporación del agua disminuye la temperatura TDP1 s Proceso de saturación adiabática
T pv2 pv1 T1 1 T2 2 TDP1 TADB SAT es una propiedad termodinámica. Temperatura de saturación adiabática
Temperatura de saturación adiabática • El vapor permanece supercalentado. • La evaporación del estado líquido proporciona la humedad adicional (i.e., razón de humedad aumenta). • La energía para la evaporación proviene de la entalpía que entra, h1. • La temperatura final,T2, es menor que T1.
Proceso físico: La evaporación del agua ocurre toda vez que pg en la interfaz de vapor de agua es mayor que pv en la mezcla. pv pg > pv Temperatura de saturación adiabática
T2 se llama “temperatura de saturación adiabática”, TSAT ADB Temperatura de saturación adiabática
T2 = T2(p1,p2,T1,1) Agua/masa agregada de aire seco a T2 Temperatura de saturación adiabática
Calor sensible en el aire, i.e., cambio en el bulbo seco. Calor de vaporización del agua Temperatura de saturación adiabática
h1 2 1 =1 1 T2DB T1DB Saturación adiabática
Términos y conceptos clave Temperatura de bulbo seco Temperatura de bulbo húmedo Tabla sicrométrica Humidificación con/sin transferencia de calor Deshumidificación con/sin transferencia de calor Saturación adiabática Temperatura de saturación adiabática