湿空气密度计算

湿空气是由干空气和水蒸气混合而成，而干空气和水蒸气是均匀混合并占有相同的体积，因此，湿空气的密度等于干空气的密度和水蒸气的密度之和对于湿空气，

  或者说

相当于压力为P的干空气被一部分压力为Ps的水蒸汽所占据，被占据后的湿空气就由压力为Pd的干空气和压力为Ps的水蒸汽组成（如图2-1-1所示）。根据道尔顿分压定律，湿空气压力等于干空气分压Pd与水蒸汽分压Ps之和，即：P=Pd+Ps

密度是指单位体积空气所具有的质量,其定义式为：

ρ=Μ/V （kg/m3 ） （1）

式中 M——空气的质量，kg；
V——空气的体积，m3。
通风工程中通常由气态方程求得干、湿空气密度的计算式。由气态方程，干空气密度：

ρ= ρ0.P.T0./P0.T （kg/m3 ） （2）

式中：ρ——任意状态下干空气的密度，kg/m3；
ρ0——标准状态下干空气的密度，kg/m3；
P、P0——分别为任意状态及标准状态下空气的压力，千帕（kpa）；
T、T0——分别为任意状态及标准状态下空气的热力学温度，K。

标准状态下，T0=273K，P0=101.3kPa时,干空气的密度ρ0=1.293 kg/m3。将这些数值代入式（2），即可得干空气密度计算式为：

ρ= 3.48 P/T （3）

湿空气是干空气与水蒸汽的混合物，也就是说干空气中含有水蒸气。其含水蒸气的量由“绝对湿度”或“相对湿度”两个指标衡量。
查“干空气性质表”和“饱和水蒸气表性质表”可知，相同温度、压力下，干空气密度大于饱和水蒸气密度。在大自然中，我们知道，蒸汽是向上流动的；雨后的湿空气会马上蒸干；云层都集中在高空。都证明了干空气密度大于水蒸气密度。大气层是一个无限大的开放系统，即恒压系统。那么，湿空气密度一定介于干空气密度与饱和水蒸气密度之间。

对于湿空气，可理解为压力为Pd的干空气和压力为Ps的水蒸汽共存，压力为P的湿空气就由压力为Pd的干空气和压力为Ps的水蒸汽组成。根据道尔顿分压定律，湿空气压力P等于干空气分压Pd与水蒸汽分压Ps之和：

即：P = Pd + Ps。

根据相对湿度计算式，水蒸汽分压Ps=ψPb，根据气态方程及道尔顿的分压定律，即可推导出湿空气密度计算式为：

ρw = 3.48 P/T (1-0.378ψ.Pb/P) (4)

式中ρw——湿空气密度, kg/m3；
ψ——空气相对湿度，%；
Pb——饱和水蒸汽压力，kPa (查表确定)。
其它符号意义同上。