高低溫濕熱試驗(yàn)箱熱濕度交換原理展示
高低溫濕熱試驗(yàn)箱，是一款溫濕度環(huán)境測(cè)試設(shè)備。在濕熱箱低溫高濕情況下，由于加入的蒸汽與空氣未充分混合，或與箱壁接觸而出現(xiàn)局部冷凝，則不僅使加入的蒸汽量減少，而且還放出熱量使箱內(nèi)濕空氣溫度上升；加上前述的ε′＞ε，所以并非等溫的加濕過(guò)程，箱內(nèi)溫度會(huì)有所升高。
蒸汽加濕如用電熱加濕，分開(kāi)啟式和密閉式。開(kāi)式響應(yīng)性較慢，常有滯后現(xiàn)象，故濕度波動(dòng)較大，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。閉式蒸汽壓力大于大氣壓，在0.1～0.3MPa之間，無(wú)滯后，但需配有減壓閥、電磁閥、泄水管等，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多用于大型人工氣候室中。開(kāi)式多用于中小型濕熱箱中。四達(dá)試驗(yàn)儀器廠過(guò)去生產(chǎn)的濕熱箱用的是開(kāi)式電加熱蒸汽加濕。 空氣與水面直接接觸的熱濕交換原理：
當(dāng)空氣經(jīng)過(guò)敞開(kāi)的水面時(shí)，與水表面發(fā)生熱濕交換。按其水溫不同，可能僅發(fā)生顯熱交換；也可能既有顯熱交換，又能濕交換，同時(shí)還有潛熱交換。顯熱交換是空氣與水之間存在溫差，因?qū)帷?duì)流和輻射作用而換熱，而潛熱交換是空氣中的水蒸汽蒸發(fā)（或凝結(jié)）而吸收（或放出）汽化潛熱的結(jié)果。總熱交換量為顯熱交換量與潛熱交換量的代數(shù)和。
空氣與水面直接接觸時(shí)，在貼近水面上，由于水分子作不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，形成了一個(gè)溫度等于水面溫度的飽和空氣邊界層，且其水蒸汽分子的濃度或水汽分壓力取決于邊界層的飽和空氣溫度。
如邊界層的溫度高于其上空氣的溫度，則由邊界層向空氣傳熱；反之則由空氣向邊界層傳熱。如邊界層內(nèi)水蒸汽分子濃度大于其上空氣的水蒸汽分子濃度（即邊界層的水蒸汽分壓力大于空氣的水蒸汽分壓力），則空氣中的水蒸汽分子數(shù)將增加；反之則將減少。前者稱(chēng)為“蒸發(fā)"，后者稱(chēng)為“冷凝"。在蒸發(fā)過(guò)程中，邊界層中減少了的水汽分子由水面躍出的水分子補(bǔ)充；在冷凝過(guò)程中，邊界層中過(guò)多的水汽分子將回到水面。
濕原理通過(guò)電加熱水，使水槽內(nèi)產(chǎn)生蒸汽，蒸汽通過(guò)噴霧管進(jìn)入濕熱箱，對(duì)箱內(nèi)空氣進(jìn)行加濕。從蒸汽鍋爐內(nèi)出來(lái)的高于大氣壓的蒸汽進(jìn)行減壓后噴入濕熱箱中進(jìn)行加濕。
濕熱箱中氣流通過(guò)箱內(nèi)的淺水盤(pán)表面，此溫度等于水面溫度的飽和空氣邊界區(qū)進(jìn)行濕熱交換。當(dāng)邊界區(qū)內(nèi)蒸汽分子濃度大于流過(guò)的氣流的水蒸汽分子濃度，則為加濕，反之則為降濕。
