Jump to content

Температура влажного выпуска

(Перенаправлен из влажной лампочки )
Слинг -психрометр. Носок влажный с дистиллированной водой и кружился на минуту или более, прежде чем принимать показания.

Температура влажных выросших ( WBT )-это температура, считанная термометром , покрытым тканью, которая была пропитана водой при температуре окружающей среды ( термометр с влажной выросшей ), и по которому проходит воздух. [ 1 ] При относительной влажности 100% температура влажной выклеки равна температуре воздуха ( температура сухой выросшей ); При более низкой влажности температура с влажной выросшей ниже, чем температура сухой выбросы из-за испарительного охлаждения .

Температура влажной выросла определяется как температура посылки воздушного охлаждения до насыщения (относительная влажность 100%) путем испарения в нем воды, причем скрытое тепло, поставляемое посылкой. [ 2 ] Термометр с влажной выросшей указывает на температуру, близкую к истинной (термодинамической) температуре с влажными выбросами. Температура влажных выросших является самой низкой температурой, которую можно достичь в условиях тока только путем испарения воды.

Даже адаптированные на . тепло Показание 35 ° C (95 ° F) - эквивалентно тепловому индексу 71 ° C (160 ° F) - считается теоретическим ограничением выживаемости человека в течение шести часов экспозиции. [ 3 ] [ 4 ]

Интуиция

[ редактировать ]

Если термометр обернут в водную ткань, он будет вести себя по-разному. Чем суше и менее влажный воздух, тем быстрее вода испаряется. Чем быстрее испаряется вода, тем ниже температура термометра относительно температуры воздуха.

Вода может испаряться только в том случае, если воздух вокруг него может поглощать больше воды. Это измеряется путем сравнения того, сколько воды находится в воздухе с максимумом, что может быть в воздухе - относительной влажности . 0% означает, что воздух полностью высохнет, а 100% означает, что воздух содержит всю воду, которую он может удерживать в нынешних обстоятельствах, и он не может поглощать больше воды (из любого источника).

Это часть причины кажущейся температуры у людей. Чем сушится воздух, тем больше влаги он может выходить за рамки того, что уже в нем, и тем легче испариваться дополнительная вода. В результате пот быстрее испаряется в более сухое воздухе, быстрее охлаждая кожу. Если относительная влажность составляет 100%, вода не может испаряться, а охлаждение по потоотде или испарение невозможно.

Когда относительная влажность на 100%составляет 100%, термометр с влажной выбросами также больше не может охлаждаться путем испарения, поэтому он будет считывать так же, как и неверный термометр.

Температура влажных выбросов является самой низкой температурой, которая может быть достигнута путем испарительного охлаждения водяной вентилируемой поверхности.

Напротив, точка росы - это температура, до которой окружающий воздух должен охлаждаться, чтобы достичь 100% относительной влажности, при условии, что в воздух нет дальнейшего испарения; Это температура, при которой формируются конденсация (роса) и облака.

Для участка воздуха, которая меньше насыщенного (то есть воздух с менее чем 100-процентной относительной влажностью), температура влажного выброса ниже, чем температура сухого выклетки , но выше температуры точки росы. Чем ниже относительная влажность (чем суша воздух), тем больше промежутки между каждой парой этих трех температур. И наоборот, когда относительная влажность возрастает до 100%, три цифры совпадают.

Для воздуха при известной температуре давления и сухого выклетки термодинамическая температура влажной выклеки соответствует уникальным значениям относительной влажности и температуры точки росы. Поэтому он может быть использован для практического определения этих значений. Отношения между этими ценностями иллюстрируются в психорометрической диаграмме .

Более низкие температуры влажных выбросов, которые соответствуют более сухому воздуху летом, могут привести к экономии энергии в кондиционированных зданиях из-за:

  1. Снижение нагрузки на осушитель для вентиляционного воздуха
  2. Повышенная эффективность охлаждающих башен
  3. Повышенная эффективность испарительных охладителей

Термодинамическая температура с влажными выбросами

[ редактировать ]

Термодинамическая температура с влажными вырослями-это температура, которую объем воздуха имел бы, если охладить адиабатически до насыщения путем испарения в нем, при этом все скрытое тепло поставляется объемом воздуха.

Температура образца воздуха, проходящего через большую поверхность жидкой воды в изолированном канале, представляет собой термодинамическую температуру с влажными выбросами-воздух стал насыщенным путем прохождения через идеальную камеру адиабатического насыщения.

Метеорологи и другие могут использовать термин «изобарическая температура с влажным выкройкой» для обозначения «термодинамической температуры с влажными выросшими». Он также называется «температурой адиабатической насыщения», хотя метеорологи также используют «температуру адиабатического насыщения» для означающей «температуру на уровне насыщения», то есть температура, которую посылка достигнет, если она будет расширена адиабатически до насыщения. [ 5 ]

Термодинамическая температура с влажными выбросами является термодинамическим свойством смеси воздушного и водяного пара. Значение, указанное простым термометром с влажной выбросом, часто обеспечивает достаточное приближение термодинамической температуры с влажными выбросами.

Для точного термометра с влажной выросшей, «температура влажных выросших и адиабатическая температура насыщения примерно равны для паровских смесей воздушной воды при температуре и давлении атмосферы. Это не обязательно верно при температурах и давлениях, которые значительно отклоняются от обычных атмосферных условий. , или для других смесей газа -парона. " [ 6 ]

Температурный показатель термометра с влажными выбросами

[ редактировать ]
Мокрый и сухой гигрометр с термометром с влажной вырбкой

Температура влажных выбросов измеряется с использованием термометра , у которого лампочка обернута в ткань-называется носком -который сохраняется влажной с дистиллированной водой с помощью покачивания . Такой инструмент называется термометром с влажной выбросами. Широко используемым устройством для измерения температуры влажного и сухого выкройки является психрометр строп , который состоит из пары термометров ртутных луковиц, один с влажным «носком» для измерения температуры влажного выкройки, а другая с воздействием луковицы и Высыхает для температуры сухого выросшего. Термометры прикреплены к поворотной ручке, что позволяет их вращаться, чтобы вода испарилась из носка и охлаждает влажную луковицу, пока не достигнет теплового равновесия .

Фактический термометр с влажной выбросами показает температуру, которая немного отличается от термодинамической температуры с влажными выбросами, но они очень близки по значению. Это связано с совпадением: для системы водоснабжения психирометрическое соотношение (см. Ниже), оказалось близким 1, хотя для других систем, кроме воздуха и воды, они могут быть не близки.

Чтобы понять, почему это так, сначала рассмотрим расчет термодинамической температуры влажного выпуска.

Эксперимент 1

В этом случае поток ненасыщенного воздуха охлаждается. Тепло от охлаждения, которое воздух используется для испарения некоторой воды, которая увеличивает влажность воздуха. В какой-то момент воздух насыщается водяным парами (и охлаждается до термодинамической температуры с влажным выкройкой). В этом случае мы можем написать следующий баланс энергии на массу сухого воздуха:

  • Содержание насыщенной воды воздуха (кг ч 2 O /кг сухого воздуха )
  • Начальное содержание воды в воздухе (тот же блок, что и выше)
  • скрытая теплота воды (J/кг ч 2 O )
  • начальная температура воздуха (k)
  • температура насыщенного воздуха (k)
  • Удельная теплота воздуха (J/кг · к)

Эксперимент 2

Для случая термометра с влажной выросшей представьте каплю воды с ненасыщенным воздухом, дуясь на него. Пока давление паров воды в капле (функция ее температуры) больше, чем парциальное давление водяного пара в воздушном потоке, будет испарение. Первоначально тепло, необходимое для испарения, будет поступать от самого падения.

Вместо этого, когда капля начинает охлаждаться, теперь оно холоднее воздуха, поэтому конвективный теплопередача начинает происходить от воздуха до капли. Кроме того, скорость испарения зависит от разницы в концентрации водяного пара между границей капель-потока и отдаленным потоком (то есть «исходный» поток, не зависящий от капли), и на коэффициенте конвективного массового переноса, который является функцией компонентов смеси (то есть вода и воздух).

После определенного периода достигается равновесие: капля охлаждается до такой степени, что скорость тепла, унесенная при испарениях, равна усилению тепла посредством конвекции. На этом этапе верно следующий баланс энергии на область интерфейса:

  • Содержание воды в интерфейсе в равновесии (кг ч 2 O /кг сухого воздуха ) (обратите внимание, что воздух в этой области всегда насыщен)
  • Содержание воды в отдаленном воздухе (тот же блок, что и выше)
  • Коэффициент массопереноса (кг/м 2 ⋅s)
  • Температура воздуха на расстоянии (k)
  • Температура падения воды в равновесии (k)
  • Коэффициент конвективного теплопередачи (W/M 2 · K)

Обратите внимание, что:

  • движущая сила массопереноса (постоянно равен На протяжении всего эксперимента)
  • движущая сила для теплопередачи (когда достигает , равновесие достигнуто)

Давайте изменить это уравнение в:

Теперь давайте вернемся к нашему первоначальному эксперименту «термодинамическая мокровая бумага», эксперимент 1. Если воздушный поток одинаков в обоих экспериментах (т.е. и одинаковы), тогда мы можем приравнивать правые стороны обоих уравнений:

Перестройка:

Если Тогда температура падения в эксперименте 2 такая же, как и температура с влажной выросшей в эксперименте 1. Из-за совпадения, для смеси воздушного и водяного пара это так, соотношение (называемое психирометрическое соотношение ) близко к 1 [ 7 ]

Эксперимент 2-это то, что происходит в общем термометре с влажными выбросами, а это означает, что его показания довольно близко к термодинамической («реальной») температуре влажной выклятки.

Экспериментально, термометр с влажной выросшей наиболее близок к термодинамической температуре влажного выгула, если:

  • Носок защищен от лучистого теплообмена с окружающей средой
  • Воздух протекает мимо носка достаточно быстро, чтобы предотвратить испаренную влагу не влиять на испарение из носка
  • Вода, поставляемая в носок, находится на той же температуре, что и термодинамическая температура влажной выклетки воздуха

На практике значение, сообщаемое термометром с влажной выросшей, слегка отличается от термодинамической температуры с влажными выбросами, потому что:

  • Носок не идеально защищен от лучистого теплообмена
  • Скорость потока воздуха после носка может быть меньше, чем оптимальная
  • Температура воды, поставляемой в носок, не контролируется

При относительной влажности ниже 100 процентов вода испаряется из луковицы, охлаждая ее ниже температуры окружающей среды. Чтобы определить относительную влажность, температура окружающей среды измеряется с использованием обычного термометра, более известного в этом контексте как термометр сухого выросшего . При любой заданной температуре окружающей среды меньше относительной влажности приводит к большей разнице между температурами сухой выросшей и влажной выросшей; Влажная выброс холоднее. Точная относительная влажность определяется путем считывания из психорометрической диаграммы температуры влажного выгула в сравнении с температурой сухой выбросов или путем расчета.

Психирометры -это инструменты с влажным выбросом и термометром сухой выросшей.

Термометр с влажными выбросами также может использоваться на открытом воздухе в солнечном свете в сочетании с термометром глобуса (который измеряет падающую сияющую температуру ) для расчета температуры глобального глобала влажного луковица (WBGT).

Адиабатическая температура с влажными выбросами

[ редактировать ]

Адиабатическая температура с влажными выбросами -это температура, которую объем воздуха имел бы, если охладить адиабатически до насыщения, а затем сжимается адиабатически до исходного давления в влажном адиабатическом процессе [ нужно разъяснения ] . [ 8 ] Такое охлаждение может возникнуть по мере уменьшения давления воздуха с высотой, [ нужно разъяснения ] Как отмечено в статье о уровне поднятого конденсации .

Этот термин, как определено в этой статье, может быть [ нечеткий ] наиболее распространен в метеорологии.

Поскольку значение, называемое «термодинамической температурой с влажными выбросами», также достигается посредством адиабатического процесса, некоторые инженеры и другие могут использовать [ нечеткий ] Термин «адиабатическая температура с влажными выкройками» для обозначения «термодинамической температуры влажного выклетки». Как упоминалось выше, метеорологи и другие могут использовать [ нечеткий ] Термин «изобарическая температура с влажными выкройками» для обозначения «термодинамической температуры влажного выклетки».

"Связь между изобарическими и адиабатическими процессами довольно неясна. Сравнения, однако, указывают на то, что две температуры редко различаются более чем на несколько десятых из степени Цельсия, а адиабатическая версия всегда меньше из двух для ненасыщенного воздуха. И, поскольку разница настолько мала, ее обычно пренебрегают на практике ». [ 9 ]

Влажная депрессия

[ редактировать ]

Депрессия с влажной выросшей -это разница между температурой сухой выросшей и температурой влажной выросшей. Если существует 100% влажность, температура сухой выбросы и влажных выбросов идентична, что делает депрессию с влажной выросшей равным нулю в таких условиях. [ 10 ]

Температура и здоровье влажного выпетки

[ редактировать ]

Живые организмы могут выжить только в пределах определенного температурного диапазона. Когда температура окружающей среды чрезмерна, многие животные охлаждают себя ниже температуры окружающей среды путем испарительного охлаждения (пот у людей и лошадей, слюна и вода у собак и других млекопитающих); Это помогает предотвратить потенциально смертельную гипертермию из -за теплового стресса. Эффективность испарительного охлаждения зависит от влажности; Температура влажных выбросов, или более сложные рассчитанные величины, такие как влажного выклятого шта температура глобуса Руководство по предотвращению стресса.

Считалось, что устойчивая температура с влажной выросшей, превышающая 35 ° C (95 ° F)-приводила к тому, что потребность организма поддержал температуру ядра около 37 ° C-вероятно, будет фатальным даже для подгонки, а здоровые люди, неточенные в оттенок рядом с поклонником; При этой температуре человеческие тела переходят от тепла на среду, на получение тепла от нее. [ 11 ] [ 12 ] На практике такие идеальные условия для людей, которые могут охлаждать себя, не всегда существуют-следовательно, высокие уровни смертности в европейских и российских волнах 2010 года, в которых температура влажной выклеки не превышала 28 ° C (82 ° F). [ 13 ] Исследование 2022 года о влиянии тепла на молодых людей показало, что критическая температура влажных выросших, при которой тепловой стресс больше не может быть компенсирован, T WB, Crit , у молодых, здоровых взрослых, выполняющих задачи при скромных показателях метаболизма, имитируя основные активности ежедневных Жизнь составляла около 30,55 ° C во влажных средах 36–40 ° C, но постепенно уменьшалось в более горячей, сухой окружающей среде. [ 14 ] [ 15 ]

Исследование 2015 года пришло к выводу, что в зависимости от степени будущего глобального потепления , части мира могут стать необитаемыми из-за смертельных температур влажных выбросов. [ 16 ] В исследовании 2020 года сообщалось о случаях, когда температура с влажными выбросами 35 ° C (95 ° F) уже произошла, хотя и слишком кратко и в слишком малой местности, чтобы вызвать погибшие. [ 13 ]

В 2018 году Южная Каролина внедрила новые правила для защиты учеников старших классов от чрезвычайных ситуаций, связанных с жарой во время занятий на свежем воздухе. Конкретные руководящие принципы и ограничения существуют для температуры глобального шара с влажным выкройкой между 82,0 ° F (27,8 ° C) до 92,0 ° F (33,3 ° C); Температура глобального шара с влажным выкройкой составляет 92,1 ° F (33,4 ° C) или больше требует отмены всех активных действий на открытом воздухе. [ 17 ] [ 18 ]

Тепловые волны с высокой влажностью

[ редактировать ]

Высокая зарегистрированная температура влажных выбросов

[ редактировать ]

В следующих местах были зарегистрированы температура влажной выбросы 34 ° C (93 ° F) или выше. [ 24 ] ( Погодные станции, как правило, находятся в аэропортах, поэтому в других местах города могли быть более высокие значения.)

WT (° C) Город и штат Страна
36.3 Рас Аль -Хайма Сити , Рас аль -Хайма ОАЭ
36.2 Якобабад , Синд Пакистан
36 Мекка Саудовская Аравия
35.8 Хисар, Харьяна Индия
35.6 Яннари, Западная Австралия Австралия
35.4 Villahermosa , Табаско Мексика
35.1 [безымянное место], Хайбер Пахтунхва Пакистан
35 Маракайбо Венесуэла
35 Matlapa , San Luis Potosi Мексика
35 Choix, Sinaloa Мексика
34.8 La Paz, Baja California Sur Мексика
34.8 Сото Марина, Тамаулипас Мексика
34.7 Медина Саудовская Аравия
34.7 Город Аббас Иран
34.6 Machilipatnam Mandal , Андхра -Прадеш Индия
34.5 Баласон , Одиша Индия
34.4 Бамако Должен был
34.4 Chicxulub , Юкатан Мексика
34.1 В случайном Мьянма
34 Аджана , Пенджаб Индия
34 Порт -Хедленд, Западная Австралия Австралия
34 Empalme, Sonora Мексика
34 Tuxpan , Veracruz Мексика
34 Департамент Paysandú Уругвай

Изменение климата

[ редактировать ]

Результаты исследования показывают, что ограничение глобального потепления до 1,5 ° C не позволят большинству тропиков достигать температуры влажной выросшей физиологического предела человека 35 ° C. [ 25 ] [ 26 ]

Смотрите также

[ редактировать ]
  1. ^ Гай В. Гуптон (2002). Управление HVAC: эксплуатация и техническое обслуживание . Fairmont Press, Inc. с. 288 -. ISBN  978-0-88173-394-5 .
  2. ^ Словарь погоды . Оксфордская ссылка. 2008. ISBN  978-0-19-954144-7 .
  3. ^ «Потенциально смертельные комбинации влажности и тепла возникают по всему миру» .
  4. ^ Buis, Alan. «Слишком жарко, чтобы справиться: как изменение климата может сделать некоторые места слишком горячими, чтобы жить» . Изменение климата: жизненно важные признаки планеты .
  5. ^ «Адиабатическая температура насыщения - глоссарий метеорологии» . Glossary.ametsoc.org .
  6. ^ Ванвилс, Гордон Дж; Размеры, Ричард Э. (1973). Основы классической термодинамики (2 -е изд.). Уайли. п. 448. ISBN  978-0471902270 .
  7. ^ «Доступ к 20080408» .
  8. ^ «Температура влажных выросших - глоссарий метеорологии» . Glossary.ametsoc.org .
  9. ^ Nwstc удаленного обучающего модуля; Сксуна T log p -диаграмма и звуковой анализ; RTM - 230; Национальный учебный центр службы погоды; Канзас -Сити, Миссури 64153; 31 июля 2000 г.
  10. ^ «Сухая лампочка, влажная лампочка и температура точки росы» . www.engineeringtoolbox.com .
  11. ^ Шервуд, Южная Каролина; Хубер М. (25 мая 2010 г.). «Ограничение адаптивности к изменению климата из -за теплового стресса» . Прокурор Нат. Академический Наука США . 107 (21): 9552–5. Bibcode : 2010pnas..107.9552S . doi : 10.1073/pnas.0913352107 . PMC   2906879 . PMID   20439769 .
  12. ^ Zumbrun, Джош (11 августа 2023 г.). «Насколько это жарко, действительно? Индексы температуры не согласны» . Wall Street Journal - через www.wsj.com.
  13. ^ Подпрыгнуть до: а беременный Раймонд, Колин; Мэтьюз, Том; Хортон, Рэдли М. (2020). «Появление тепла и влажности слишком серьезное для человеческой терпимости» . Наука достижения . 6 (19): EAAW1838. Bibcode : 2020scia .... 6.1838r . doi : 10.1126/sciadv.aaw1838 . PMC   7209987 . PMID   32494693 .
  14. ^ Vecellio, Daniel J.; Вольф, С. Тони; Коттл, Рэйчел М.; Кенни, В. Ларри (2022-02-01). «Оценка порога адаптации температуры 35 ° C для молодых, здоровых субъектов (PSU Heat Project)» . Журнал прикладной физиологии . 132 (2): 340–345. doi : 10.1152/japplphysiol.00738.2021 . ISSN   8750-7587 . PMC   8799385 . PMID   34913738 .
  15. ^ Тимперли, Джоселин (31 июля 2022 года). «Почему вам нужно беспокоиться о« температуре влажных выгров » » . Хранитель .
  16. ^ Пал, Джереми С.; Eltahir, Elfatih AB (2015). «Предполагается, что будущая температура в Юго -Западной Азии превышает порог для адаптивности человека». Природа . 6 (2): 197–200. Bibcode : 2016natcc ... 6..197p . doi : 10.1038/nclimate2833 .
  17. ^ Шелтон, Дэвид (26 июля 2018 г.). «Новые правила вступают в силу для защиты спортсменов средней школы SC в крайней жаре» . Пост и Курьер . Получено 16 августа 2018 года .
  18. ^ «Мониторинг температуры глобуса влажного лампы (WBGT)» (PDF) . Лига средней школы Южной Каролины . Получено 16 августа 2018 года .
  19. ^ Джейсон Саменов (31 июля 2015 г.). «Иран -Сити попадает в удушающий индекс тепла 165 градусов, около мирового рекорда» . Вашингтон пост . Архивировано с оригинала 26 апреля 2016 года . Получено 4 июня 2018 года .
  20. ^ Хенсон, Боб (9 мая 2020 г.). «Тепло и влажность вблизи порога выживаемости: это уже происходит» . Погода под землей . Получено 10 мая 2020 года .
  21. ^ «Смертельное сочетание тепла и влажности» . New York Times . 6 июня 2015 года . Получено 16 марта 2016 года .
  22. ^ «Чувство, подобная температуре, достигает 164 градусов в Иране, 159 в Ираке; выпускные дни, заказанные в виде жаров на Ближнем Востоке в экстремальной тепловой волне» . Weather.com . 5 августа 2015 года . Получено 16 марта 2016 года .
  23. ^ «Относительная влажность и мокрый выпуск из точки росы» . Национальная служба погоды США . Получено 4 февраля 2019 года . Расчет предполагал давление воздуха 760 мм рт.ст. (101 кПа).
  24. ^ «Интерактивная карта: ежедневная максимальная температура влажной выклеки (° C)» .
  25. ^ «Глобальное отопление подталкивает тропические области в отношении пределов человеческой пригодности» . Хранитель . 8 марта 2021 года . Получено 19 апреля 2021 года .
  26. ^ Чжан, Йи; Хелена, Исаак; Fueglistaler, Стефан (март 2021 г.). «Проекции тропического теплового стресса, ограниченные атмосферной динамикой» . Природа Геонаука . 14 (3): 133–137. Bibcode : 2021natge..14..133Z . doi : 10.1038/s41561-021-00695-3 . ISSN   1752-0908 . S2CID   232146008 . Получено 19 апреля 2021 года .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: f250ae0c1ccf01ca5b51bf819c1584cf__1727107440
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/f2/cf/f250ae0c1ccf01ca5b51bf819c1584cf.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Wet-bulb temperature - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)