✓ Précision vérifiée

Calculs conformes à ASHRAE Fundamentals 2021

Le noyau psychrométrique implémente les équations du chapitre 1 de l'ASHRAE Handbook — Fundamentals, y compris la correction de gaz réel (facteur d'accroissement, « enhancement factor »). Chaque grandeur a été comparée numériquement aux tables de référence ASHRAE sur toute la plage de températures CVC.

0.02 %
Pression de vapeur saturante
écart max. p_ws sur la plage CVC
0.08 %
Humidité spécifique
écart max. Ws jusqu'à +50 °C
0.10 kJ/kg
Enthalpie
écart absolu max. hs jusqu'à +50 °C
0.10 %
Volume spécifique
écart max. vs sur toute la plage
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Clé de la précision : le facteur d'accroissement

La formule standard de l'humidité spécifique suppose un comportement de gaz parfait : W = ε · p_ws / (p − p_ws). Dans l'atmosphère réelle, la vapeur d'eau mélangée à l'air sec présente des interactions entre espèces (coefficient du viriel croisé Baw) qui augmentent effectivement la pression partielle de la vapeur. L'application corrige cette réalité physique avec le facteur d'accroissement f (Buck 1981 / OMM n° 8 / ASHRAE éq. 18) :

Au-dessus de l'eau liquide (t ≥ 0 °C)

f = 1.0016 + 3.15×10⁻⁶·phPa − 0.074/phPa

Au-dessus de la glace (t < 0 °C)

f = 1.0003 + 4.18×10⁻⁶·phPa

📈 Impact du facteur d'accroissement sur la précision (−40…+50 °C, p = 101,325 kPa)

Grandeur Sans correction Avec facteur f Amélioration
p_ws ±0.04 % ±0.02 % inchangé
Ws (humidité spécifique) jusqu'à −0.62 % ±0.08 % 8×
hs (enthalpie) jusqu'à −0.40 % ±0.11 % 4×
hs abs. jusqu'à −1.1 kJ/kg <0.1 kJ/kg 11×
vs (volume spécifique) ±0.13 % ±0.10 % mineure

Méthodologie de calcul

En mode ASHRAE, l'application calcule la pression de vapeur saturante avec la corrélation Hyland–Wexler (équations 5 et 6) et les coefficients originaux C1–C13. Toutes les autres grandeurs en sont dérivées :

  • Humidité spécifique W = ε · f · p_ws / (p − f · p_ws) (éq. 20 + facteur d'accroissement, ε = 0,621945)
  • Enthalpie h = 1.006·t + W·(2501 + 1.86·t) (éq. 30)
  • Volume spécifique v = 0.287042·T·(1 + 1.607858·W) / p (éq. 26)

Les valeurs de référence sont l'ASHRAE Table 2 (propriétés de l'air humide saturé, modèle de gaz réel LibHuAirProp / RP-1485) et la Table 3 (pression de vapeur saturante). Comparaison effectuée à la pression standard de 101,325 kPa.

L'écart résiduel de l'humidité spécifique de ±0,08 % constitue la limite fondamentale du modèle perfect-gas et correspond à la précision des équations ASHRAE 20 et 26 par rapport à un calcul complet de gaz réel (LibHuAirProp).

Tableaux détaillés des écarts

Pression de vapeur saturante pws [kPa]

Corrélation Hyland–Wexler. Écart max. ±0,02 % sur la plage CVC.

t [°C]AppASHRAEÉcart
-20 0.10326 0.10324 +0.020 %
0 0.61121 0.61121 +0.000 %
10 1.22799 1.22820 −0.017 %
20 2.33880 2.33920 −0.017 %
30 4.24603 4.24670 −0.016 %
40 7.38346 7.38440 −0.013 %
50 12.34985 12.35100 −0.009 %

Humidité spécifique à saturation Ws [g/kg]

Avec facteur d'accroissement. Écart max. ±0,08 % — amélioration de 8× par rapport à la version non corrigée.

t [°C]AppASHRAEÉcart
-20 0.637 0.637 +0.008 %
0 3.792 3.790 +0.063 %
10 7.666 7.663 +0.050 %
20 14.766 14.761 +0.034 %
30 27.337 27.333 +0.013 %
40 49.131 49.145 −0.028 %
50 86.791 86.863 −0.083 %

Enthalpie de l'air saturé hs [kJ/kg]

Écart absolu max. 0,096 kJ/kg jusqu'à +50 °C — amélioration de 11× par rapport à la version non corrigée.

t [°C]AppASHRAEΔ [kJ/kg]Écart
-20 −18.550 −18.542 −0.008 +0.041 %
0 9.485 9.474 +0.010 +0.109 %
10 29.377 29.354 +0.023 +0.077 %
20 57.599 57.558 +0.041 +0.071 %
30 100.074 100.010 +0.064 +0.064 %
40 166.773 166.680 +0.093 +0.056 %
50 275.436 275.340 +0.096 +0.035 %

Volume spécifique de l'air saturé vs [m³/kg]

Écart max. 0,10 % — erreur résiduelle du modèle perfect-gas.

t [°C]AppASHRAEÉcart
-20 0.71788 0.71720 +0.095 %
0 0.77852 0.77800 +0.067 %
10 0.81202 0.81160 +0.052 %
20 0.85018 0.84980 +0.044 %
30 0.89654 0.89610 +0.049 %
40 0.95720 0.95670 +0.052 %
50 1.04319 1.04250 +0.067 %

Conclusion

Sur toute la plage pertinente pour le CVC (−40 à +50 °C), les résultats de l'application sont en excellent accord avec ASHRAE : pression de vapeur saturante à 0,02 % près, humidité spécifique à 0,08 % près, enthalpie à 0,10 kJ/kg près et volume spécifique à 0,10 % près. Ces écarts sont très inférieurs à la précision des instruments de mesure courants (capteurs d'humidité ±2–5 %, thermomètres ±0,1–0,5 °C).

Références : ASHRAE Handbook — Fundamentals (2021), chapitre 1 · Hyland & Wexler (1983) · Buck (1981) · OMM n° 8 CIMO Guide (2018).

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