高低溫試驗箱空氣與水面直接接觸的熱濕交換原理

　　高低溫試驗箱在低溫高濕情況下，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濕空氣溫度上升，所以并非等溫的加濕過(guò)程，箱內溫度會(huì )有所升高。如用電熱加濕，分為開(kāi)啟式及密閉式。開(kāi)啟式響應性較慢，常有滯后現象，故濕度波動(dòng)較大，但結構簡(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，結構復雜，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。當空氣經(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，因導熱、對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)而吸收(或放出)汽化潛熱的結果?？偀峤粨Q量為顯熱交換量與潛熱交換量的代數和。

　　空氣與水面直接接觸時(shí)，在貼近水面上，由于水分子作不規則運動(dòng)的結果，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。