Температура мокрого термометра или по-другому температура адиабатного насыщения может быть описана следующим определением:
Это минимальная температура, до которой воздух может быть охлаждён испарением в нём воды без использования искусственного тепла или холода.
Или более строго:
Это температура, которую принимает ненасыщенный влажный воздух с начальными параметрами в результате адиабатного тепло- и массообмена с водой в жидком или твёрдом состоянии, имеющей постоянную температуру после достижения им насыщенного состояния.
Примерную температуру мокрого термометра можно определить обернув обычный термометр мокрой тканью и создав поток скоростью около 4 м/с (например используя вентилятор), при этом не допуская нагревания термометра от солнца.
При известных параметрах воздуха в начальном ненасыщенном ($\varphi<100\%$) состоянии температуру мокрого термометра можно определить по формулам:
$$h_{0}=1.006\cdot t_{1}+2501\cdot d_{1}+(4.186\cdot d_{0}-2.381\cdot d_{1})\cdot t_{1}$$
$$d_{0}=\frac{(2501-2.381\cdot t_{1})\cdot d_{1}-1.006\cdot(t_{0}-t_{1})}{2501+1.805\cdot t_{0}-4.186\cdot t_{1}}$$
| $h_{0}$ | энтальпия воздуха в начальном ненасыщенном состоянии, кДж/кг |
| $d_{0}$ | влагосодержание воздуха в начальном ненасыщенном состоянии, кг/кг |
| $t_{0}$ | температура воздуха в начальном ненасыщенном состоянии, °C |
| $t_{1}$ | температура воздуха в конечном состоянии (при $\varphi=100\%$) - температура мокрого термомера, °C |
| $d_{1}$ | влагосодержание воздуха в конечном состоянии (при $\varphi=100\%$), то есть при температуре мокрого термометра, кг/кг |
В формулах по два неизвестных $t_{1}$ и $d_{1}$. Чтобы решить уравнения нужно задать какое-то значение $t_{1}$, определить $d_{1}$ при $\varphi=100\%$ используя формулу влагосодержания по относительной влажности и давления насыщенного пара и добиться схождения уравнений изменяя температуру мокрого термометра $t_{1}$. Температура $t_{1}$, при которой уравнения сойдутся и будет искомой величиной. Сводная формула, по которой можно найти влагосодержание $d$, зная температуру $t$ и относительную влажность $\varphi$ (100% в данном случае):
$$d=\frac{0.6221\cdot0.6112\cdot e^{\frac{\alpha\cdot t}{\beta\cdot t}}\cdot\varphi}{10132.5-0.6112\cdot0.6112\cdot e^{\frac{\alpha\cdot t}{\beta\cdot t}}\cdot\varphi}$$
| $e\approx2.72$ | натуральный логарифм |
| $\alpha=17.504$ | постоянная для воды, °C |
| $\beta=241.2$ | постоянная для воды, °C |
Источники
[1] ISBN 5-89565-005-8
С.И.Бурцев, Ю.Н.Цветков - Влажный воздух. Состав и свойства (формула 4.13)
[2] ISBN 978-1-936504-31-2
Donald P.Gatley - Understanding psychrometrics. Third edition
[3] ISBN 5-98267-003-0
АВОК Справочное пособие 1-2004. Влажный воздух (формулы 4.22, 4.23)