张文业,张伟捷,吴金顺,王洋洋,张玉菡,李争争
(1.河北工程大学,能源与环境工程学院,河北 邯郸 056038;2.华北科技学院,建筑工程学院,河北 廊坊 065201)
在进行空调系统设计计算、设备选择以及运行工况分析时,常常要分析湿空气的状态参数及湿空气状态变化过程[1-2],理论上可以通过繁杂的公式计算出这些参数,但在实际工作中,我们可以利用焓湿图查出相应的空气参数,然而我们不可能一直携带纸质的湿空气的焓湿图,并且纸质的焓湿图不可重复利用,带来很多不便.因此笔者利用Visual Basic计算机语言编程建立了湿空气的动态焓湿图软件,将湿空气各种参数之间的关系用图线表示,制成图表,将计算工作转变为查图操作,并可重复利用,应用十分方便.
笔者主要利用公式法编制焓湿图软件,熟练掌握公式和VB计算机语言是关键.无论是在小的应用程序,还是大型的专业系统,VisualBasic6.0都有广泛的应用[3].它具有可视化的程序设计方法、面向对象的程序设计思想和事件驱动的编程机制等特点,该语言简单易学,功能强大,并且具有一定的灵活性[4].因此,笔者选用Visual Basic语言来编制动态焓湿图软件.
实现画含湿量线的程序如下:
该焓湿图的默认大气压为101325Pa,在应用本焓湿图进行计算时,应先核实计算条件的大气压与该焓湿图默认大气压是否相等.如果不相等则要重新设定大气压值.设置大气压的步骤:1)点击菜单栏“设置”→“大气压力”.2)在大气压力文本框中重新输入大气压.3)点击“确定”,关闭该对话框.值得注意的是,大气压的设定必须在计算之前进行,一旦焓湿图上有任何的操作计算,图1的大气压输入文本框依然可以使用,但是重新设置大气压,之前的计算结果将被清除.重新设置大气压后,φ=100%的等相对湿度线会发生移动,另外还需再绘制等焓线、等温线、等相对湿度线和等含湿量线.
查询某一空气状态点时,首先要做的是查询条件的选择,常用的条件有干球温度、湿球温度、相对湿度、含湿量、焓值、露点温度,值得注意的是,在工程计算中,近似认为等焓线即为等湿球温度线,所以湿球温度和焓值,两者中任选一个,另一个变为不可选状态;空气的露点温度不是独立参数,而是与湿空气的水蒸气压力Pq和含湿量d相关的一个状态参数,所以露点温度和含湿量,两者中任选一个,另一个变为不可选状态.步骤:1)点击菜单栏“绘图”→“查询某点”,弹出如图1所示的对话框.2)在查询条件对话框中勾选复选框(CheckBox),对应的文本框才可以输入数据,任意输入两个数据后,点击“确定”,查询结果对话框会自动计算其余状态参数.3)点击“描点”,焓湿图上会以一个红色的点表示状态点.点击“关闭”,关闭该对话框.
普通过程连线步骤:1)点击菜单栏“绘图”→“过程线”→“普通过程连线”.2)在普通过程参数输入对话框中选择并输入1点和2点参数,点击“描1点”和“描2点”.3)点击“连线”,焓湿图上会以一条黑色的带箭头线表示出来,如图2所示.
图1 某点查询条件对话框
图2 普通过程连线对话框
已知室内设计温度tn=26℃,室内相对湿度Фn=60%,室外干球温度tw=35℃,室外湿球温度ts=28℃,送风温差Δt=4℃,新风百分比s=15%,机器露点ФL=95%,室内余热量Q=15kw,室内余湿量W=0.08g/s.步骤:1)点击选单“回风系统”→“一次回风系统”.2)将已知参数输入,确定无误后,点击“确定并绘图”按钮,空气的处理过程和有关计算结果就显示在焓湿图上,如图3所示.
图3 一次回风夏季过程图示对话框
图4 二次回风冬季过程图示对话框
已知室内设计温度tn=25℃,室内相对湿度Фn=55%,室外干球温度tw=-11℃,室外湿球温度ts=-13.5℃,送风温差Δt=4℃,新风百分比s=15%,机器露点ФL=100%,室内余热量Q=-2.236kw,室内余湿量W=1.4g/s,室外预热温差Δt=5℃.步骤:1)点击选单“回风系统”→“二次回风系统”.2)将已知参数输入,确定无误后,点击“确定并绘图”按钮,空气的处理过程就显示在焓湿图上,如图4所示.
针对空气处理过程的复杂性和人工计算的易错性,本文提出了基于Visual Basic计算机语言编制动态焓湿图软件的思路,通过分析湿空气状态点查询和常见的空气处理过程,对焓湿图的进一步拓展应用有着重要的指导意义.本软件编制只采用了公式法,并且由于小数点位数的限制,所以存在一些计算误差.一旦用户填入不符合规则的数据或语言后,软件可能会出现强制退出现象,下一步的研究工作将向提高软件的准确度和稳定性方向迈进.