Diagramme de Mollier illustration d'une élévation de température
Qu'est-ce que le diagramme de Mollier ?
Le diagramme de Mollier ou h-x a été développé en 1923 par Richard Mollier. Il s'agit d'une représentation graphique des propriétés thermodynamiques de l'air humide.
L'air humide est un mélange d'air sec et de vapeur d'eau.
L'état de ce mélange peut être entièrement caractérisé par trois grandeurs : la pression, la température et le rapport de mélange. À pression constante, le diagramme de Mollier indique les quantités suivantes :
Température sèche = t en °C
Température du bulbe humide = t en °C
Humidité absolue = x en g/kg
Humidité relative = RH en %
Enthalpie = h en kJ/kg
Densité = p en kg/m³
Température du bulbe sec
Indique la température de l'air mesurée.
Température du bulbe humide
La température du bulbe humide de l'air humide est la température la plus basse indiquée par un thermomètre à bulbe humide. Ce thermomètre contient un bulbe entouré d'une gaze humide placée dans le flux d'air.
Humidité absolue
Dla quantité de vapeur d'eau présente dans une quantité d'air donnée, en g/kg.
Humidité relative
Elle indique le rapport entre l'humidité absolue présente et l'humidité absolue maximale que l'air peut contenir à la même température. Une valeur de 100 % indique la quantité maximale de vapeur d'eau, l'air est alors complètement saturé. Les lignes courbes du diagramme indiquent l'humidité relative.
Enthalpie
Il indique la teneur en chaleur en kJ/kg à une température et une humidité données.
Chauffage
Lorsque l'air est chauffé, la teneur en humidité x en g/kg reste constante. C'est pourquoi le chauffage de l'air est indiqué par les lignes verticales dans le diagramme.
Humidification
Deux méthodes différentes d'humidification sont utilisées dans le traitement de l'air :
- Évaporation de l'eau dans le flux d'air (humidification adiabatique)
- Mélanger de l'air sec avec de la vapeur d'eau ou de la vapeur d'eau (humidification à la vapeur)
Humidification adiabatique
L'eau est introduite de manière fractionnée dans le flux d'air. Lorsque toutes les particules d'eau introduites dans le flux d'air non saturé s'évaporent, l'enthalpie augmente théoriquement. Dans la pratique, cette augmentation s'avère négligeable. L'humidification par l'eau, ou humidification adiabatique, entraîne une réduction de la température de l'air en retirant de l'air la chaleur nécessaire à l'évaporation ! Cette réduction peut être lue en suivant les lignes diagonales du diagramme. Pour chaque g/kg (∆x) ajouté à l'air, la température diminue d'environ 2,5 °C.
Humidification à la vapeur
Si de la vapeur saturée est introduite dans le flux d'air, l'enthalpie augmente. Si la vapeur a la même température que l'air dans lequel elle est distribuée, la température ne change pas et le processus dans le diagramme de Mollier se déroule le long des lignes horizontales, t = constant. Souvent, la température de la vapeur est plus élevée pendant l'humidification et entraîne une augmentation de la température. Un réchauffement aussi faible (0,5-1 °C) semble négligeable dans la technologie du traitement de l'air.
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