以水面积 A = 1 m² 计算。实际泳池等需将 m_evap [kg/(m²·h)] 乘以水面积。
暂停时,拖动滑块即可即时更新结果。
浅蓝=水(温度 T_water)/灰色=空气(T_air, RH)/箭头=风速 v/蓝箭头=蒸发的水蒸气
横轴=风速 v [m/s]/纵轴=蒸发速度 m_evap [kg/(m²·h)](黄点=当前风速)
自由水面蒸发速度可表示为:水面饱和水蒸气压与空气水蒸气压差乘以由风速决定的物质传递系数。
饱和水蒸气压 e_s(T) [hPa](Magnus公式,T为摄氏度):
$$e_s(T) = 6.112\,\exp\!\left(\frac{17.62\,T}{243.12 + T}\right)$$水面饱和水蒸气压 e_w 与空气水蒸气压 e_a:
$$e_w = e_s(T_\text{water}),\qquad e_a = \frac{\text{RH}}{100}\,e_s(T_\text{air})$$蒸发速度 m_evap [kg/(m²·h)](基于Carrier公式的简化形式,v [m/s], e [hPa]):
$$m_\text{evap} = (1 + 0.8\,v)\,(e_w - e_a)\,\times 0.01$$蒸发潜热 L [kJ/kg] 与单位面积热流密度 q [kW/m²]:
$$L = 2500 - 2.4\,T_\text{water},\qquad q = \frac{m_\text{evap}\,L}{3600}$$即使风速 v = 0 时,自然对流造成的扩散项仍然存在。水蒸气压差 Δe = e_w − e_a 越大(水越热,空气越干),蒸发速度越快。