Calculadora de mistura de ar

Uma calculadora de mistura de ar descreve o que acontece quando duas correntes se encontram e atingem uma condição comum. Esse é um problema rotineiro no projeto de aquecimento, ventilação e ar-condicionado. Uma unidade de tratamento pode misturar ar externo frio com ar de retorno quente antes de uma serpentina de aquecimento ou resfriamento. Meteorologistas também combinam parcelas de ar para estimar a temperatura e a umidade de uma camada de mistura. Como o ar úmido contém ar seco e vapor de água, fazer a média simples da temperatura e da umidade relativa não é fisicamente correto. A calculadora primeiro converte cada par de temperatura e umidade relativa em razão de umidade. A pressão de vapor de saturação é estimada por uma correlação exponencial padrão, a pressão real de vapor é obtida pela umidade relativa e a razão de umidade é calculada em quilogramas de vapor de água por quilograma de ar seco. Em seguida, a ferramenta calcula a entalpia de cada corrente de ar úmido. A razão de umidade e a entalpia são ponderadas pela vazão mássica de ar seco; assim, uma corrente que transporta o dobro de ar seco tem o dobro do peso na condição final. A temperatura de bulbo seco da mistura é recuperada a partir da razão de umidade e da entalpia combinadas. A umidade relativa é então calculada com a pressão de vapor resultante e a pressão de saturação nessa temperatura. Esse balanço de energia e umidade é mais preciso que calcular médias separadas de temperaturas e percentuais de umidade. A razão de umidade exibida é convertida em gramas de água por quilograma de ar seco, e a entalpia aparece em quilojoules por quilograma de ar seco. Supõe-se que as correntes se misturem adiabaticamente à mesma pressão atmosférica, sem condensação, evaporação em superfícies, calor de ventiladores nem transferência externa de calor. Se o resultado teórico exceder a saturação, equipamentos reais podem formar condensado, e o estado final exige um balanço de energia de ar saturado e água líquida. Quando a precisão for importante, as entradas devem representar vazão mássica de ar seco, não vazão total de ar úmido. Em condições internas comuns, a diferença numérica é pequena, mas as especificações de engenharia devem manter uma base consistente. Use a pressão atmosférica padrão de 101.325 kPa perto do nível do mar ou informe a pressão local medida na estação para maiores altitudes e análises meteorológicas. O resultado ajuda em estudos de ventilação com ar externo, controle de economizadores, sistemas de reposição de ar, compensação de exaustão de laboratórios, secagem e exercícios de psicrometria. Ele fornece uma primeira estimativa transparente que pode ser comparada com uma carta psicrométrica ou uma simulação HVAC detalhada.