蒸发速率计算器

根据温度、相对湿度、风速和暴露水面面积估算开放水面的蒸发量。

估算水分蒸发量
此初步估算模型综合考虑饱和蒸气压、蒸气压亏缺、风速和面积。

关于蒸发速率估算

当水面上能量较高的分子以蒸气形式逸出时,液态水便通过蒸发进入大气。蒸发速率取决于水面蒸气压与周围空气中已有水蒸气的分压之差。温水具有较高的饱和蒸气压,干燥空气会形成较大的蒸气压亏缺,流动空气则会带走水面上方的潮湿边界层。暴露面积越大,可发生蒸发的表面积也按比例增加。 本计算器首先使用广泛应用的 Magnus 关系式估算饱和蒸气压:0.6108 乘以 exp(17.27T 除以 (T 加 237.3)),其中 T 为摄氏水温,压力单位为千帕。再将该压力乘以一减去小数形式的相对湿度,得到蒸气压亏缺。初步估算速率为 0.1 乘以水面面积、蒸气压亏缺及风速系数,风速系数为一加上 0.5 乘以风速。在此模型中,每千克水约相当于损失一升体积。 该计算旨在提供估算,而非针对特定场地的工程保证。实际蒸发还受太阳辐射、气温、大气压、水质、湍流、泳池使用人数、覆盖物、遮阴、水体供热及周围建筑物几何形状等因素影响。室内泳池也强烈依赖通风状况及近水面空气是否已饱和。天然湖泊可能储存热量,并在较长风区内经历不同风况,因此水量平衡研究宜采用逐日气象数据和经过校准的水文模型。 已知水温时应使用水温而非气温,因为饱和条件形成于液体表面。相对湿度必须介于百分之零与百分之一百之间。风速应反映紧邻水面上方的状况;远处气象站的数据未必适用于避风泳池或水箱。水面面积指水平水面面积,而不是湿润壁面面积。若条件恒定,将每小时结果乘以二十四即可得到此处显示的每日估算值。 本工具适合比较情景、估算补水需求、了解覆盖物如何减少暴露面积,以及检查失水量的数量级。用于设备选型、受监管设施、灌溉安排或环境许可时,应采用符合应用要求和当地气候的认可方法。可通过多个有代表性日子的实测数据校准模型系数,改善特定场地的预测。

蒸发速率示例

以下示例展示温度更高、空气更干燥及风速更大时,估算失水量如何增加。

条件估算速率场景
25°C, 50% RH, 2 m/s, 10 m²3.168 kg/h温暖的室外泳池,伴有适度微风。
20°C, 60% RH, 1 m/s, 5 m²0.701 kg/h较小、温度较温和且部分避风的水面。
30°C, 40% RH, 3 m/s, 20 m²12.729 kg/h较大水面处于炎热、干燥且多风的环境。

如何估算蒸发量

  1. 输入水面温度,单位为摄氏度。
  2. 输入百分之零至百分之一百的相对湿度,以及以米每秒为单位的当地风速。
  3. 输入暴露的水平水面面积,单位为平方米。
  4. 选择“计算蒸发速率”,查看每小时和每日的初步估算。

蒸发速率常见问题

每小时一千克是否等于每小时一升?

对于普通水,一千克约等于一升。温度引起的微小密度变化通常不会显著影响此初步估算。

为什么风会加快蒸发?

风会带走紧贴水面上方形成的潮湿边界层。较干燥的环境空气补入后,可维持较大的蒸气压梯度。

相对湿度为 100 百分比时会怎样?

此简化公式中的蒸气压亏缺变为零,因此净蒸发量为零。但若空气与水的温度不同,实际局部条件下仍可能发生凝结或蒸发。

可以用气温代替水温吗?

应优先使用水温,因为它决定水面的饱和蒸气压。只有水与空气接近热平衡时,气温才可作为粗略替代。

这适合用于泳池暖通空调的最终设计吗?

不适合。最终设计应遵循适用工程标准,并考虑使用人数、通风、活动强度和热量输入。此结果更适合比较和初步估算。