高低温交变试验箱在低温高湿情况下由于加入的蒸汽与空气未充分混合或与箱壁接触而出现局部冷凝则不仅使加入的蒸汽量减少而且还放出热量使箱内湿空气温度上升;加上前述的ε′>ε所以并非等温的加湿过程箱内温度会有所升高。蒸汽加湿如用电热加湿分为开启式及密闭式。开启式响应性较慢常有滞后现象故湿度波动较大但结构简单可靠。闭式蒸汽压力大于大气压在0.1~0.3MPa 之间无滞后但需配有减压阀、电磁阀、泄水管等结构复杂多用于大型人工气候室中。开启式多用于中小型湿热箱中。
高低温交变试验箱的热湿交换原理:
当空气经过敞开的水面时与水表面发生热湿交换。按其水温不同可能仅发生显热交换;也可能既有显热交换又能湿交换同时还有潜热交换。显热交换是空气与水之间存在温差因导热、对流和辐射作用而换热而潜热交换是空气中的水蒸汽蒸发(或凝结)而吸收(或放出)汽化潜热的结果。总热交换量为显热交换量与潜热交换量的代数和。
空气与水面直接接触时在贴近水面上由于水分子作不规则运动的结果形成了一个温度等于水面温度的饱和空气边界层且其水蒸汽分子的浓度或水汽分压力取决于边界层的饱和空气温度。
如边界层的温度高于其上空气的温度则由边界层向空气传热;反之则由空气向边界层传热。如边界层内水蒸汽分子浓度大于其上空气的水蒸汽分子浓度(即边界层的水蒸汽分压力大于空气的水蒸汽分压力)则空气中的水蒸汽分子数将增加;反之则将减少。前者称为“蒸发"后者称为“冷凝"。在蒸发过程中边界层中减少了的水汽分子由水面跃出的水分子补充;在冷凝过程中边界层中过多的水汽分子将回到水面。
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