桌上型恒溫恒濕試驗(yàn)箱原理之濕熱交替

　　任何事情的發(fā)生，都有其必然的原因。有因才有果。換句話說(shuō)，當(dāng)你看到桌上型恒溫恒濕試驗(yàn)箱出現(xiàn)任何現(xiàn)象的時(shí)候，你不用覺(jué)得不可理解或者奇怪，因?yàn)槿魏问虑榈陌l(fā)生都必有其原因。桌上型恒溫恒濕試驗(yàn)箱的濕熱交替自然也是有理可尋，并不是憑空而來(lái)。桌上型恒溫恒濕試驗(yàn)箱在低溫和高濕的情況下，由于加入的蒸汽與空氣還沒(méi)來(lái)得及充分混合，或者與箱壁接觸而出現(xiàn)的局部冷凝，這不僅會(huì)使加入的蒸汽量減少，而且還會(huì)放出熱量使箱內(nèi)濕空氣溫度上升;所以該設(shè)備在加濕過(guò)程中箱內(nèi)的溫度會(huì)有所提升。

　　桌上型恒溫恒濕試驗(yàn)箱中的蒸汽加濕和電熱加濕又分為開(kāi)啟式和密閉式。開(kāi)啟式響應(yīng)的速度較慢，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)滯后現(xiàn)象，所以濕度的波動(dòng)值較大，但是其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單可靠。而閉式蒸汽壓力大于大氣壓，在0.1～0.3MPa之間，其優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)出現(xiàn)像開(kāi)啟式那樣的滯后，但缺點(diǎn)也顯示易見(jiàn)，需要配有減壓閥、電磁閥、泄水管等，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且多用于大型人工氣候室中。開(kāi)啟式多用于中小型濕熱箱中。

　　什么都可以不好，心情不能不好；什么都可以缺乏，自信不能缺乏；什么都可以不要，快樂(lè)不能不要；什么都可以忘掉，健身不能忘掉。什么都可以不知道，桌上型恒溫恒濕試驗(yàn)箱的原理不能不知道，在上一篇文章中我看對(duì)該設(shè)備的濕熱交替原理有了一定的認(rèn)知，下面我們來(lái)深入了解一下該設(shè)備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。桌上型恒溫恒濕試驗(yàn)箱則會(huì)按其水溫不同，可能會(huì)僅發(fā)生顯熱交換;也可能既有顯熱交換，又能同時(shí)擁有濕交換，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。

　　桌上型恒溫恒濕試驗(yàn)箱中的空氣與水面直接接觸時(shí)，在貼近水面上，由于水分子正在作不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，將會(huì)導(dǎo)致形成一個(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。

　　我們?cè)谏厦嬷v述了桌上型恒溫恒濕試驗(yàn)箱相關(guān)的一些濕熱交換原理，現(xiàn)在我們接上次未完成的話題來(lái)繼續(xù)深入講解。

　　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。前者稱為“蒸發(fā)”，后者稱為“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。

　　由此可見(jiàn)，桌上型恒溫恒濕試驗(yàn)箱中空氣與水之間的顯熱交換取決于邊界層與其上方空氣之間的溫差，而濕交換及由此而引起的潛熱交換取決于二者之間水蒸汽分子的濃度差或分壓力差。濕熱原理通過(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。桌上型恒溫恒濕試驗(yàn)箱中氣流通過(guò)箱內(nèi)的淺水盤表面，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。