2015制冷原理与装置试卷及答案 pdf形式

制冷原理与装置复习提要1.制冷定义：a.⽤用⼈人⼯工的⽅方法使物体的温度降到环境温度以下，并能保持这个温度。

b.从低于环境温度的物体或空间吸热，并转移给环境介质的过程。

2.制冷的三个区域：a.环境温度-120K制冷（普冷）b.120K-0.3K低温（深冷）c.0.3K以下极低温3.制冷与低温的区别：所获得的温度⾼高低不同，所采⽤用的⼯工质以及获得低温的⽅方法不同。

4.制冷机：实现制冷所必需的机器和设备。

制冷设备：换热器及其各种辅助设备。

制冷装置：将制冷机同消耗冷量的设备结合⼀一起的装置。

制冷剂：制冷机使⽤用的⼯工作介质。

制冷循环：制冷剂在制冷系统中所经历的⼀一系列热⼒力过程。

5.相变制冷原理：利⽤用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的熔化或升华过程从被冷却的物体吸收热量以制取冷量。

相变潜热：单位质量的物质在等温等压情况下，从⼀一个相变化到另⼀一个相吸收或放出的热量。

四个基本过程：低压液体蒸发吸热，低压蒸汽升压放热，⾼高压蒸汽冷凝放热，⾼高压液体降温放热。

6.根据低压蒸汽升压⽅方式不同，制冷⽅方法分为：蒸汽压缩式制冷，蒸汽吸收式制冷，蒸汽喷射式制冷。

7.蒸汽吸收式制冷循环的两个回路：制冷回路+溶液回路制冷原理：利⽤用热源在发⽣生器中加热具有⼀一定含量的溶液，使其中作为制冷剂的低沸点组分部分被蒸发出来。

然后送⼊入冷凝器冷凝成为液体，由节流阀降压到蒸发压⼒力，在蒸发器中蒸发制冷。

蒸发器出来的制冷剂蒸汽被发⽣生器中完成发⽣生过程后剩下的溶液吸收，使溶液重新恢复到原有含量，再由发⽣生泵送到发⽣生器中循环使⽤用。

⼯工质对：制冷剂：低沸点，易挥发。

吸收剂：⾼高沸点，不易蒸发。

典型的⼯工质对：⽔水—溴化锂，氨—⽔水。

要求：吸收剂应具有强烈吸收制冷能⼒力，沸点相差越⼤大越好，⼆二元溶液必须⾮非共沸。

8.吸收式制冷机分类按⽤用途分：冷⽔水机组，热泵机组，冷热⽔水机组。

按热源分：蒸汽型，直燃型，热⽔水型。

按热源利⽤用⽅方式：单效（发⽣生器），双效（低压发⽣生器+⾼高压蒸汽）。

按机组结构分：单筒（发⽣生器、冷凝器、蒸发器、吸收器位于⼀一筒内），双筒（发⽣生器、冷凝器⼀一筒，蒸发器、吸收器另⼀一筒），多筒。

9.热电制冷理论基础：珀尔帖效应珀尔帖效应：当直流电通过两种不同导体组成的回路时，结点上将产⽣生吸热或放热现象，这就是珀尔帖效应。

判断热电系统热端与冷端：电流⽅方向由N到P，降温吸热为冷端；电流⽅方向由P 到N，升温放热为热端。

10.热电偶测温理论基础：赛⻉贝克效应赛⻉贝克效应：由两种不同导体组成的回路中，如果导体。

两个结点存在温度差，则回路中将产⽣生电动势E，这种现象称为赛⻉贝克效应或者温差电效应。

E称为赛⻉贝克电动势或温差电动势。

11.⽓气体涡流管制冷原理：借助涡流管的作⽤用使⾼高速⽓气流产⽣生漩涡分离出冷、热两股⽓气流，⽽而利⽤用冷⽓气流获得冷量的⽅方法。

12.蒸汽压缩式制冷消耗电能，蒸汽吸收式制冷消耗热能。

13.制冷的热⼒力学基础—逆卡诺循环内部不可逆损失：制冷机在其流动或状态变化过程中因摩擦、扰动及内部不平衡⽽而引起的损失。

外部不可逆损失：蒸发器、冷凝器及其他换热器中有温差时的传热损失。

14.COP值代表消耗与收益，COP值越⼤大性能越好。

15.制冷系统与热泵系统的区别制冷系统从被冷却介质吸热，向环境介质放热，环境为⾼高温。

COP=Q0/W。

热泵系统从环境介质吸热，向温度较⾼高的区域供热，环境为低温。

COP=Qk/W=1+Q0/W。

16.具有传热温差（外部不可逆）的循环⾼高温热源温度T，制冷机向⾼高温热源放热温度为Tk，低温热源温度为T0'，制冷机向低温热源吸热时温度为T0.Tk>T,T0<T0',Qk增⼤大，耗功增加，COP=T0/(Tk-T0).17.压缩机⾮非等熵（内部不可逆）的循环W=S1234+A+B18.洛伦兹循环—变温热源时的逆向可逆循环下，由两个和热源之间⽆无温差的热交换过程及两个等熵过程所组成的逆向可逆循环，是消耗功最⼩小的循环，即制冷系数最⾼高的循环。

19.压焓图20.制冷循环与压焓图和温熵图21.计算（书P43）q0：单位制冷量。

对于1kg制冷剂，当其余液体全部转变为饱和蒸汽时吸收的热量，与制冷剂的汽化热和节流后的干度有关。

qv：单位容积制冷量。

压缩机每吸⼊入单位体积制冷剂蒸汽所制取的冷量，仅与制冷剂及吸⽓气状态有关。

qk：单位冷凝热。

1kg制冷剂蒸汽在冷凝器中放出的热量，包括显热和潜热两部分。

22.液体过冷循环将节流前的制冷剂液体冷却到低于冷凝温度的状态。

对提⾼高制冷量和制冷系数有利。

过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度的差值。

过冷度越⼤大，循环的制冷系数提⾼高的越多。

⼀一定的过冷度还可以防⽌止进⼊入节流前制冷剂处于两相状态，使节流机构⼯工作稳定。

q0增加，qv增加，w0不变，qk增加，制冷系数增加。

23.吸⽓气过热循环压缩机吸⼊入前的制冷剂蒸汽温度⾼高于吸⽓气压⼒力下制冷剂的饱和温度。

⽆无效过热：制冷量不变，制冷系数降低。

过热都将引起压缩机排⽓气温度增加。

24.回热循环利⽤用回热使节流前的制冷剂液体与压缩机吸⼊入前的制冷剂蒸⽓气进⾏行热交换，使液体过冷、蒸⽓气过热。

回热循环单位制冷量增⼤大，单位功增⼤大。

25.单级压缩蒸汽制冷实际循环计算（书P57）26.冷凝温度变化，单位制冷量减⼩小，单位压缩功增⼤大，⽐比体积不变，消耗的功率增加，制冷系数降低。

蒸发温度变化，制冷量、制冷剂流量、制冷系数都降低，压缩机功率与变化前后压⽐比值有关。

蒸发温度尽可能⾼高，冷凝温度尽可能低。

27.⼯工况：制冷系统的⼯工作条件。

四个温度：制冷剂的蒸发温度，冷凝器温度，过冷温度，吸⽓气过热温度。

【思考题：制冷⼯工况指的是什么？为什么说⼀一台制冷机如果不说明⼯工况，其制冷量是没有意义的？】28.为什么需要两级制冷循环？单级压缩蒸汽制冷循环能够获得的低温程度有限，制冷剂热物理特性的限制。

29.根据中间压⼒力低压压缩机排⽓气的冷却程度不同，中间冷却可分为中间完全冷却和中间不完全冷却。

根据制冷剂从冷凝压⼒力节流到蒸发压⼒力所需要的节流次数，可分为⼀一级节流和两级节流。

30.完全冷却和不完全冷却制冷系数：中间不完全冷却⼩小于中间完全冷却。

排⽓气温度：中间不完全冷却⼤大于中间完全冷却。

采⽤用回热循环有利的制冷剂，就采⽤用中间不完全冷却。

采⽤用回热循环不利的制冷剂，则应采⽤用中间完全冷却。

31.复叠式：复叠式制冷就是将所要达到的总温差分成若干段，不同的制冷剂运⾏行在适宜⾃自⼰己的温区内，再叠加起来。

32.制冷剂分类按组成分：单⼀一制冷剂，混合制冷剂。

（混合制冷剂分为：共沸R5xx，⾮非共沸R4xx。

）按化学类别分：⽆无机物，氟利昂，碳氢化合物。

按温度区间分：⾼高温，中温，低温。

33.制冷剂命名⽆无机化合物：R7xx，xx是该⽆无机物的相对分⼦子质量的整数部分。

氨R717，⼆二氧化碳R744。

34.氟利昂分类CFC：含氯、氟、碳的完全卤代烃。

如：R11、R12、R113、R114、R115 HCFC：含氢、氯、氟、碳的不完全卤代烃。

如：R22、R21HFC：含氢、氟、碳的不完全卤代烃。

如:R134a、R152a、R2335.毒性36.“冰堵”现象：当温度降到0℃以下时，⽔水结成冰⽽而堵塞节流阀或⽑毛细管的通道形成“冰堵”，致使制冷机不能正常⼯工作。

37.氨在矿物润滑油中溶解度很⼩小，氨液⽐比重⽐比矿物润滑油⼩小，油沉积下部需定期放出，系统中往往设有油分离器。

38.臭氧衰减指数ODP（R11基准为1）温室效应指数GWP（CO2基准为1）总等效温室效应TEWI—综合指标39.冷凝器按冷却⽅方式分类：⽔水冷式，空⽓气冷却式，蒸发式。

40.蒸发器分类按冷却的介质不同分为：冷却液体载冷剂的蒸发器和冷却空⽓气的蒸发器。

按供液⽅方式分为：满液式，干式，循环式，喷淋式。

41.满液式蒸发器制冷剂在管外，干式蒸发器制冷剂在管内。

42.冷却⾃自由运动空⽓气的蒸发器，称做冷却排管。

冷却强制流动空⽓气的蒸发器，称做冷⻛风机。

43.折流板44.冷却液体的干式蒸发器分为直管式和U型管式。

45.干式壳管式蒸发器的特点：充液量少，排油⽅方便，不会冻结。

46.贮液器的两个功能：1）适应冷负荷变化时制冷剂供液量调节的需要。

2）液封作⽤用防⽌止⾼高压蒸⽓气窜⾄至低压系统管路中。

47.不凝性⽓气体的危害：1）冷凝压⼒力升⾼高。

道尔顿定律：容器（设备）⽓气体总压⼒力等于各⽓气体分压⼒力之和。

冷凝器中空⽓气越多，分压也就越⼤大，总压⾃自然升⾼高。

冷凝压⼒力升⾼高导致冷量下降和耗电量增加。

2）冷凝器传热⾯面上形成⽓气体层，增加热阻，降低传热效率。

3）空⽓气进⼊入系统，使系统含⽔水量增加，⽽而腐蚀管道和设备。

4）排⽓气温度较⾼高的情况下，遇油类蒸⽓气容易发⽣生意外事故。

48.⽓气液分离的两个重点：（1）将蒸发器出来蒸⽓气中液滴分离，以提⾼高压缩机运转安全性；（2）⽤用在低压贮液器后⽤用来分离因节流降压⽽而产⽣生的闪发⽓气体，不让它进⼊入蒸发器，以提⾼高蒸发器⼯工作效率。

49.干燥过滤器的位置和作⽤用：⾼高压液体管路—防⽌止杂质进⼊入节流机构吸⽓气管路—防⽌止杂质进⼊入压缩机安装在液管段供液电磁阀前管道—作为流向指⽰示符号，避免安装错误50.节流机构的种类：⼿手动调节的节流机构（⼿手动调节阀），⽤用液位调节的节流机构（浮球调节阀），⽤用蒸汽过热度调节的节流机构（热⼒力膨胀阀和电热膨胀阀），⽤用电⼦子脉冲进⾏行调节的节流机构（电⼦子脉冲式膨胀阀），不进⾏行调节的节流机构（⽑毛细管）。

51.热⼒力膨胀阀内平衡式调节原理：通过感温机构作⽤用，随蒸发器出⼝口处制冷剂温度变化⽽而⾃自动变化，达到调节制冷剂供液量的⺫⽬目的。

52.低压浮球阀按制冷剂液体在其中的流通⽅方式可分为直通式及⾮非直通式。

直通式液体经阀孔节流后先进⼊入壳体内，再经液体连接管进⼊入蒸发器或中间冷却器。

⾮非直通式液体不进⼊入阀体，⽤用单独的管路送⼊入蒸发器或中间冷却器。

53.⽑毛细管的选择⽅方式（书P180例⼦子）。