氨热力性质表
沈维道《工程热力学》(第4版)章节题库-制冷循环(圣才出品)
第11章制冷循环一、选择题1．供热系数ζ可以是（）。
A．大于1 B．等于1 C．小于1【答案】A2．压缩气体制冷循环中，随循环增压比提高，制冷系数（），循环制冷量（）。
A．增大，增大B．增大，下降C．下降，增大D．下降，下降【答案】C【解析】压缩气体制冷循环的经济性指标，所以循环增压比越大．制冷系数越小。
但增压比越大，单位质量工质的制冷量也越大。
因此，为了提高压缩气体制冷装置的制冷量，常采用加大制冷工质的质量流量。
3．与采用可逆膨胀机相比，压缩蒸气制冷循环中采用节流阀简化了系统设备，（）了制冷量，（）了制冷系数。
A．增加，提高B．增加，降低C．降低，提高D．降低，降低【答案】D【解析】压缩蒸气制冷循环中采用节流阀后，由于节流过程不可逆，熵增大，所以与采用可逆膨胀机相比，制冷量减少，失去了可以从膨胀机得到的功，循环的制冷系数下降，但简化了系统设备，提高了系统工作的稳定性，同时可以较方便地控制蒸发器中压力，所以压缩蒸汽制冷系统几乎毫无例外地采用节流阀。
4．工程上，压缩蒸气制冷装置中常常采用使制冷工质在冷凝器中冷凝后继续降温，即所谓的过冷工艺，以达到（）制冷量，（）制冷系数。
A．增加，提高B．增加，降低C．降低，提高D．降低，降低【答案】A【解析】采用过冷工艺后，制冷工质在蒸发器内的吸热量由增加到使循环制冷量增大，同时并不改变压缩耗功，达到了提高循环制冷量和循环制冷系数的目的。
5．制冷循环的工作好坏是以（）来区分的。
A．制冷系数的大小B．制冷能力的大小C．耗功量的大小D．A和B 【答案】D6．（多选）制冷系数ε可以是（）。
A．大于1 B．等于1 C．小于1【答案】ABC二、判断题1．房间温度增加会使冰箱的制冷系数降低。
（）【答案】对2．一台制冷机，在对低温热源制冷的同时对高温热源进行供热，则其供热系数始终比制冷系数大1。
（）【答案】对3．制冷系数是大于1的数。
（）【答案】错【解析】制冷系数是指制冷循环中制冷量与消耗功的比值，可能大于1，也可能小于1。
《工程热力学》课程考试模拟试卷1
《工程热力学》课程考试模拟试卷 考试时间：120分钟姓名 专业班级 学号 得分一、 判断题（正确的打√，错误的打×，每题1分，共10分） 1. 容器中气体压力不变，则安装在其上面的压力表读数也不会变化。
2. 系统由某一初态可逆变化到某一终态，在这确定的两个状态之间所有过程的膨胀功都相等。
3. 理想气体绝热自由膨胀过程是等内能过程。
4. 理想气体向真空膨胀体积由v 1变化到v 2，熵的变化为12lnv v R s =∆。
5. 工质完成一个不可逆循环，其熵的变化量必大于零。
6. 如果从同一初态出发到同一终态有两个过程，一个是可逆过程，一个是不可逆过程，那么不可逆过程的Δs 必大于可逆过程的Δs 。
7. 知道了温度和压力就可以确定水蒸气的状态。
8. 含湿量相同的两种空气，温度高者吸湿能力强。
9. 由饱和蒸汽压不同的两个组分形成的理想溶液达到相平衡时，易挥发组分在汽相中的相对含量大于它在液相中的相对含量。
10. 温度为绝对零度时，任何物质的熵都是零。
二、选择题（每题2分，共20分）1. 若工质经历一可逆过程和一不可逆过程，且初态和终态相同，则两过程中工质与外界交换的热量A ：相同B ：不同C ：无法确定 2. 下面叙述正确的是：A ：自由膨胀为可逆过程B ：混合过程是不可逆过程C ：准静态过程是不可逆过程3. 气体在某一过程中吸入了100kJ 的热量，同时内能增加了150kJ ，该过程是A ：膨胀过程B ：压缩过程C ：定容过程4.一绝热刚体容器用隔板分成两部分。
一部分盛有高压理想气体，另一部分为真空，抽去隔板后容器内的气体温度将： A ：升高 B ：不变 C ：降低 5. 可逆定压稳定流动过程中，系统A ：焓不变B ：与外界交换的热量为零C ：技术功为零6.一热机按某种循环工作，从温度为T 1=2000K 的高温热源吸收热量1000KJ ，向温度为T 2=300K 的冷源放热1000KJ ，则该热机是 A ：可逆热机 B ：不可逆热机 C ：不可能热机7.某理想气体由状态1经过不可逆绝热过程变化到状态2，该过程中工质熵的变化为：A ：0=∆sB ：⎰=∆21T q s δC ：⎰⎰+=∆2121vdvR T dT c s v8. 压力升高，水的汽化潜热A ：升高B ：降低C ：不变9.湿空气的压力一定时，其中水蒸汽的分压力取决于A ：含湿量B ：相对湿度C ：干球温度 10.在298K 、101325Pa 下有下列反应，Q 1，Q 2，Q 3在这几个热效应中是标准生成焓的为：A ：122CO O 21CO Q +=+B ：22O(g)H O 2H Q +=+C ：3222)(O H O 21H Q g +=+三、 简答、辩析与证明题（每题5分，共20分）1 指出下列各式的适用条件：a) w du q δδ+=b) pdv du q +=δc) ⎰-∆=21vdp h qd)h w s ∆-=e))(21T T c w v -=2 如果单级活塞式压气机采用了某种冷却方法可以实现等温压缩，是否还有必要采用多级压缩？为什么？3 简述稀溶液的四个依数性。
化学工艺学第2章合成氨
耐火材料衬里 转化催化剂
耐火球 拱型 砌体 二段转化气 人孔
夹层式空气分布器
凯洛格型二段转化炉
33
第2章 合成氨
• 2.3 原料气的净化
原料气的净化工艺包括： 原料气脱硫→一氧化碳变换→二氧化碳的脱除 （脱碳） →原料气的精制（少量CO的脱除） 原料气脱除硫化物：是防止后续的一氧化碳变换和脱碳 反应的催化剂中毒； 一氧化碳变换反应：是为了提高原料气中H2含量和防止 合成氨反应催化剂（铁系催化剂）中毒； 二氧化碳的脱除：是防止合成氨反应催化剂中毒。
29
第2章 合成氨
• 2.2.5 甲烷蒸气转化的生产方式
一段转化炉 ：
侧壁烧嘴 转化炉
30
顶部烧嘴方箱转化炉
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第2章 合成氨
• 2.2.5 甲烷蒸气转化的生产方式
二段转化 ： 转化气【一段】 + 空气【CO+H2）：N2=3~3.1 】 + 水蒸气【少量】 → 加压到3.3~3.5 MPa → 二段转化炉顶部喷出燃烧，使温度升高到1200℃，并进 入催化剂层反应：CO + H2O == CO2 + H2 出二段的转化气达1000℃。组成为：
中小型厂新鲜液氨1418nh87两级分氨工艺流程图中小型厂3050循环10301020循环器水冷器两级分氨工艺流程图大型厂凯洛格氨合成工艺流程89新鲜气甲烷化气换热器离心压缩机冷热交换器高压低压氨分离器换热器锅炉给水预热器开工加热炉放空气氨冷却器放空气分离器凯洛格的氨合成工艺流程250300155mpa69942323244314128490锅炉给水预热器热热交换器冷热交换器第一离心式压缩机压缩机循环段分离器分离器分离器托普索氨合成工艺流程
第2章 合成氨
涉氨制冷企业标准培训教材
涉氨制冷企业标准培训教材氨的理化性质及其危险性液氨为液化状态的氨气，又称为无水氨，是一种无色液体，具有腐蚀性，且容易挥发。
它是气态氨加压到0.7～0.8MPa时形成的，同时放出大量的热，相反液态氨蒸发时要吸收大量的热，由于其良好的热力学性能，液氨作为制冷剂被广泛用于制冷系统。
依据《危险化学品名录》（2002版）界定，氨属于第2.3类有毒气体。
《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）条文说明第3.1.3中，乙类储存物品火灾危险性规定如下：1．28℃≤闪点<60℃的易燃、可燃液体；2．爆炸下限≥10％的可燃气体；3．助燃气体和不属于甲类的氧化剂；4．不属于甲类的化学易燃危险固体；5．助燃气体；6、常温下与空气接触能缓慢氧化，积热不散引起自燃的物品。
氨气爆炸极限为15.7～27.4%，依据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）液氨的火灾危险性分类应定性为乙类第2项。
液氨蒸发温度是-33.5℃，一旦泄漏在室外条件下可马上形成气态氨气；有燃烧爆炸危险。
氨气与空气或氧气混和能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸；与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应；若遇高热，容器内压力增大，有开裂和爆炸的危险。
氨气能侵袭湿皮肤、粘膜和眼睛，可引起严重咳嗽、支气管痉挛、急性肺水肿，甚至会造成失明和窒息死亡。
表1 氨的理化性质及危险特性标识英文名：ammonia危险性类别：第2.3类有毒气体分子式：NH3CAS号：7664-41-7分子量：17.03国标编号：23003理化外观与性状无色有刺激性恶臭的气体性质熔点-77.7℃相对密度（水=1）0.82（-79℃）沸点-33.5℃相对密度（空气=1）0.6蒸汽压506.62kPa（4.7℃）溶解性易溶于水、乙醇、乙醚主要用途用作制冷剂及制取铵盐和氮肥健康危害侵入途径吸入健康危害低浓度氨对粘膜有刺激作用，高浓度可造成组织溶解坏死。
燃烧爆炸危险特性危险特性与空气混合能形成爆炸性混合物。
吉大《工程热力学》试卷.pdf-1
4.83 (1 x)3.84 x9.096 4.83 3.84 5.256 x 0.99 x 0.1884 5.256 h4 (1 x) h xh 0.8116 327.198 0.1884 1657.428 577.8 kJ/kg
【第 4 页 共 5 页】
w0 10kJ h 3600s/h 3.6 10 4 kJ
t
w 0 3 .6 72% q1 5.0
t tc 不可能。
三、加作题（每题 5 分，共计 20 分） （1）试写出焦尔—汤姆逊系数的定义表达式，并说明当节流后其 J 0 时，气体的温度是升高还是 减低。 T 解： J ( ) h ； J 0 —温度降低（制冷） p （2）已知气体的压力、比体积和临界参数，试写出利用通用压缩因子图确定气体温度的步骤。 p pv pv 解： p p r ( )z z f (Tr ) ，绘曲线于通用压缩因子图上，找出其与 p r 的交 pc Rg T R g Tr Tc 点，由对应的 Tr 求出 T. （3）试说明何为燃料的高位发热量？ （4）试写出定温—定容反应系统达到化学平衡的判断条件。 d F 0 和 dF 2 0
s 4 s 3 4.83 kJ/(kg·K) s 4 (1 x) s xs wc h2 h1 1954.2 1657.428 296.772 kJ/kg
s /[kJ/(kg·K)] 9.096 8.350
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
q 2 1047.956 3.53 wc 296.772
【第 3 页 共 5 页】
为 1954.2 kJ/kg。试求： ① 循环的制冷量和制冷系数； ② 如用膨胀机代替节流阀，求循环的制冷系数。 氨的热力性质表 p/MPa h /(kJ/kg) h /(kJ/kg) t/℃ s /[kJ/(kg·K)] 0.190219 327.198 1657.428 3.840 －20 40 1.554354 609.472 1710.600 4.830 （12 分） 解： 制冷量： q 2 h1 h4 h1 h3 1657.428 609.472 1047.956 kJ/kg 耗功量： 制冷系数： 采用膨胀机后：
制冷系统培训资料
制冷系统培训资料目录第一章制冷装置操作的标准、法规及要求一、制冷装置操作的现行标准及规范二、制冷装置操作人员的要求第二章制冷系统操作的基本知识一、制冷剂二、冷冻油-三、排气压力和排气温度四、吸气压力和吸气温度五、制冷系统中的异物第三章制冷系统及设备的运转操作管理一、制冷压缩机开机前的准备二、制冷设备的运转调节三、压缩机发生湿冲程的操作管理四、冷凝器的操作管理五、油分离器的操作管理六、高压贮液器的操作管理七、中间冷却器的操作管理八、低压循环贮液桶的操作管理九、氨液分离器的操作管理十、排液桶的操作管理十一、调节站的操作管理十二、泵的操作管理十三、冷风机的操作管理十四、冷却排管的操作管理十五、放空气的操作十六、氟机吸潮的操作十七、放油的操作十八、融霜的操作十九、冷却水系统的运转管理第四章制冷系统及设备的安全操作管理一、制冷系统的安全性及措施二、运转时的安全操作三、制冷剂的安全使用和管理四、紧急救护第五章制冷系统及设备的故障分析和处理一、制冷系统正常运转的标志二、活塞压缩机的常见故障及排除三、螺杆压缩机的常见故障及排除四、制冷系统的常见故障及排除五、控制部分的常见故障及排除六、冷却水系统的常见故障及排除第六章制冷系统及设备的正常维护一、制冷设备的正常保养二、活塞压缩机的检修三、螺杆压缩机的检修四、热交换设备的维修五、管道与阀门的维修六、浮球阀的维修七、电磁阀的维修第七章冷库库房的使用管理一、冷库使用管理中应注意的问题二、冷库建筑维护常识三、冷库地面冻胀的处理方法四、气调库气密性试验时注意事项第八章货物的保管和卫生一、加强管理工作，确保商品质量二、库房卫生管理三、食品冷加工过程中的卫生管理附录一：冷库、机房安全生产制度附录二：制冷设备运行记录表附录三：氨(R717)饱和热力性质表附录四：氟(R22)饱和热力性质表-第一章制冷装置操作的标准、法规及要求一、制冷装置操作的现行标准及规范1 «钢制压力容器» GB1502 «热交换器» GB1513 «冷库设计规范» GB500724 «工业金属管道工程施工及验收规范» GB502355 «制冷设备，空气分离设备安装工程施工及验收规范» GB502746 «工业金属管道设计规范» GB503167 «建筑物隔热用硬质聚氨酯泡沫塑料» GB108008 «室外给水设计规范» GBJ139 «室外排水设计规范» GBJ1410 «建筑给水排水设计规范» GBJ1511 «建筑设计防火规范» GBJ1612 «工业设备及管道绝热工程施工及验收规范» GBJ12613 «活塞式单机双级制冷压缩机» JB/T544614 «组合冷库用隔热夹芯板技术条件» JB/T652715 «喷油螺杆式单级制冷压缩机» JB/T690616 «制冷装置用压力容器» JB/T691717 «组合冷库» JB/T906118 «聚氨酯硬泡体防水保温工程技术规程» JCJ1419 «冷藏库建筑工程施工及验收规范» SBJ1120 «民用建筑电气设计» JGJ/T1621 «压力容器安全技术»22 «压力管道安全管理与监察规定»二、制冷装置操作人员要求冷冻站和冷库必须按有关规定配备受过专门教育和培训，具有制冷、电气、给排水、自动控制等专业知识、生产经验和组织能力的各级管理人员和技术人员，要有一定数量的技师、助理工程师、工程师负责冷库及冷冻站的运行、技术、管理工作。
华南理工大学考研试题2016年-2018年826工程热力学
826
华南理工大学
2016年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）
科目名称：工程热力学
适用专业：工程热物理；动力机械及工程；动力工程（专业学位）
) K，
2
6.6532/() a
s kJ kg K
=⋅，且蒸
，忽略循环中泵的耗功。
试确定：
ηt；
，试求蒸汽流过汽轮机时的火用损失。
分）某氨蒸气压缩制冷循环中，氨从冷库出来时处于饱和蒸气状态1，
826
华南理工大学
2017年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）
科目名称：工程热力学
适用专业：工程热物理；动力机械及工程；动力工程（专硕）
826
华南理工大学
2018年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）
科目名称：工程热力学
适用专业：工程热物理；动力机械及工程；动力工程(专硕)
图1 抽汽回热循环的T-s图。
NH3物理特性
二、氨气 1774年，普里斯特利(priestley)第一个发现了氨气；1784年，勃瑟利特(Berhollet)确认了氨是 1．用途 合成氨的工业生产，为各种氮肥的制造提供了充足的原料，例如为硫酸铵、尿素、过磷酸铵和各 各种胺基、酰基类的生产也需要氨，硝酸及各种含氨的试剂在许多部门使用，特别是炸药，每年 苏达和碱的生产原料也用氨。
用次氯酸钠处理过量的氨水可以制备联氨(又称肼)用它可以聚合成 氨有良好的热力性能，标准蒸发温度为-33．4℃，压力适中；常温下冷凝压力不超过1．47MPa， 氨也是冶金、医药等工业原料。
2．制取方法 工业制氨唯一的方法是采用直接合成法，其工艺流程大致分为： (1)原料气体的制备 首先在水煤气发生炉中往红热的焦炭上吹空气和水蒸汽，以得到N2、H2混合气体，然后用洗涤、热 (2)合成 精制的混合气体经过过滤器、冷却器、氨分离器以及加热器送入合成反应器，再经分离器，分离 3．性质 氨气是一种无色透明而带刺激性臭味的气体。
在标准状态下，其密度为0．771kg／m3，比重为0． 氨极易溶于水，常温常压下1体积水能溶解900体积氨；在273K时，1体积水能溶解1200体 氨具有较高的体膨胀系数，满量充装液氨的气瓶，在0～60℃范围内，液氨温度每升高1℃ 4．危害与防护 氨(无水)挥发性大，刺激性强烈。
氨气刺激鼻粘膜会引起窒息，能使咽喉发生红肿，引起咳嗽、 皮肤接触液氨会引起化学性冻伤，使皮肤生疮糜烂。
液氨溅入眼内可引起冻伤，冻僵处变为苍白 氨具有毒性。
空气中氨浓度达到3500～7000mg／m3时，人在这样的环境下停留很短时间即会导致死 急救处理的办法是，将受害者移到空气新鲜处。
若呼吸停止，应进行人工呼吸；若呼吸困 当大量泄漏或氨气瓶破裂时，人应撤离污染区域。
在没有危险情况下，应制止泄漏。
如需进入危 氨(含水)又叫氢氧化铵、氨水，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物。
由于氨蒸气具有毒性和刺激 氨水可造成从轻到重的烧伤以及不同程度的皮肤损伤，其蒸气可灼伤眼睛、刺激皮肤，使眼睑及 急救处理方法是，将受害者迅速移到新鲜空气处。
《工程热力学》课程考试模拟试卷1剖析
《工程热力学》课程考试模拟试卷 考试时间：120分钟姓名 专业班级 学号 得分一、 判断题（正确的打√，错误的打×，每题1分，共10分） 1. 容器中气体压力不变，则安装在其上面的压力表读数也不会变化。
2. 系统由某一初态可逆变化到某一终态，在这确定的两个状态之间所有过程的膨胀功都相等。
3. 理想气体绝热自由膨胀过程是等内能过程。
4. 理想气体向真空膨胀体积由v 1变化到v 2，熵的变化为12lnv v R s =∆。
5. 工质完成一个不可逆循环，其熵的变化量必大于零。
6. 如果从同一初态出发到同一终态有两个过程，一个是可逆过程，一个是不可逆过程，那么不可逆过程的Δs 必大于可逆过程的Δs 。
7. 知道了温度和压力就可以确定水蒸气的状态。
8. 含湿量相同的两种空气，温度高者吸湿能力强。
9. 由饱和蒸汽压不同的两个组分形成的理想溶液达到相平衡时，易挥发组分在汽相中的相对含量大于它在液相中的相对含量。
10. 温度为绝对零度时，任何物质的熵都是零。
二、选择题（每题2分，共20分）1. 若工质经历一可逆过程和一不可逆过程，且初态和终态相同，则两过程中工质与外界交换的热量A ：相同B ：不同C ：无法确定 2. 下面叙述正确的是：A ：自由膨胀为可逆过程B ：混合过程是不可逆过程C ：准静态过程是不可逆过程3. 气体在某一过程中吸入了100kJ 的热量，同时内能增加了150kJ ，该过程是A ：膨胀过程B ：压缩过程C ：定容过程4.一绝热刚体容器用隔板分成两部分。
一部分盛有高压理想气体，另一部分为真空，抽去隔板后容器内的气体温度将： A ：升高 B ：不变 C ：降低 5. 可逆定压稳定流动过程中，系统A ：焓不变B ：与外界交换的热量为零C ：技术功为零6.一热机按某种循环工作，从温度为T 1=2000K 的高温热源吸收热量1000KJ ，向温度为T 2=300K 的冷源放热1000KJ ，则该热机是 A ：可逆热机 B ：不可逆热机 C ：不可能热机7.某理想气体由状态1经过不可逆绝热过程变化到状态2，该过程中工质熵的变化为：A ：0=∆sB ：⎰=∆21T q s δC ：⎰⎰+=∆2121vdvR T dT c s v8. 压力升高，水的汽化潜热A ：升高B ：降低C ：不变9.湿空气的压力一定时，其中水蒸汽的分压力取决于A ：含湿量B ：相对湿度C ：干球温度 10.在298K 、101325Pa 下有下列反应，Q 1，Q 2，Q 3在这几个热效应中是标准生成焓的为：A ：122CO O 21CO Q +=+B ：22O(g)H O 2H Q +=+C ：3222)(O H O 21H Q g +=+三、 简答、辩析与证明题（每题5分，共20分）1 指出下列各式的适用条件：a) w du q δδ+=b) pdv du q +=δc) ⎰-∆=21vdp h qd)h w s ∆-=e))(21T T c w v -=2 如果单级活塞式压气机采用了某种冷却方法可以实现等温压缩，是否还有必要采用多级压缩？为什么？3 简述稀溶液的四个依数性。
第六章合成氨方案
工业合成氨原料： 1、固体原料：焦炭和煤 2、气体原料：天然气、油田气、焦炉气等 3、液体原料：石脑油、重油、原油等。
五、合成氨发展的三个典型特点：
1.原料构成: 基本完成了从煤、焦炭到油(石脑油、 重油)、天然气的转变。
2.生产规模单系列大型化。 1000~1500T/日
3.能量的合理利用。 用过程余热自产蒸汽推动 蒸汽机供动 力，基本不用电能。
第一节 概述
一、氨的用途
• 85％的氨用来制化学肥料，其余作为生产其 他化工产品的原料。
• 氨除了主要用作化学肥料的原料外，还是生 产染料、炸药、医药、有机合成、塑料、合 成纤维、石油化工等的重要原料。
氨的其他工业用途也十分广泛，例如：在制
冰、空调、冷藏等系统的致冷剂。
二、氨的物理性质
标准状态下是无色气体，具有特殊的刺激性臭味。 20℃下将氨气加压0.8MPa时，液化为无色的液体。
加热措施：开车时采用电加热，正常 生产时氢氮混合气被反应后的高温气体 加热。
氨合成中的反应热进行回收，副产蒸 汽。
（3）氨的分离
a、冷凝法
冷却含氨混合气，气氨冷凝为液氨，经气液分离 设备将液氨从混合气中分离。
理论依据——拉尔逊公式：具体见教材。由拉尔 逊公式可看出，提高压力、降低温度有利于氨 的冷凝分离。
2、合成氨的工艺流程
工艺流程图讲解。 看课本讲解
2.4
蒸汽 精炼气至压缩工段
12 MPa
压 缩 机 来 氢 氨 混 合 气
气氨至冷冻工段 液氨至冷冻工段 再生气去回收
冷却水
12 MPa
Hale Waihona Puke 去废铜液地下槽空气来自空压机
气氨来自液氨计量瓶
铜氨液吸收和再生流程
工程热力学第7章 习题提示和答案
63
第七章 气体和蒸汽的流动
7-14 压力p1 =2MPa，温度t1 =500℃的蒸汽，经拉伐尔喷管流入压力为pb =0.1MPa的大空间 中，若喷管出口截面积A2=200mm2，试求：临界速度、出口速度、喷管质量流量及喉部截面积。
提 示 和 答 案 ： 同 上 题 。 ccr = 621.3m/s 、 cf 2 = 1237.7m/s 、 qm = 0.1383kg/s 、
Acr = 0.545×10−4 m2 。
7-15 压力p1 = 0.3MPa，温度t1 = 24℃的空气，经喷管射入压力为0.157MPa的空间中，应
用何种喷管？若空气质量流量为 qm = 4kg/s，则喷管最小截面积应为多少？
提示和答案：蒸气（如水蒸气、氨蒸气等）在喷管内流动膨胀其参数变化只能采用据第 一定律、第二定律直接导出的公式，不能采用经简化仅理想气体适用的公式。同时还要注意
判定蒸气的状态。本题查氨热力性质表，得 h1 和 v2 ，据能量方程，求得 h2 ，发现 h ' < h2 < h" ， 判定出口截面上氨为湿饱和蒸气，计算 x2 和 v2 后，求得 A2 = 8.58×10−6 m2 。
第七章 气体和蒸汽的流动
第七章 气体和蒸汽的流动
习题
7-1 空气以 cf = 180m/s 的流速在风洞中流动，用水银温度计测量空气的温度，温度计
上的读数是 70℃，假定气流通在温度计周围得到完全滞止，求空气的实际温度（即所谓热力 学温度）。
提示和答案： T* = T1 + cf2 /(2cp ) ，注意比热容的单位。 t1 = 53.88 o C
R717与R22比较分析090829
制冷剂氨（R717）与氟利昂（R22）应用中的比较制冷剂又称制冷工质，是制冷循环的工作介质，利用制冷剂的相变来传递热量，既制冷剂在蒸发器中汽化时吸热，在冷凝器中凝结时放热。
当前能用作制冷剂的物质有80多种，最常用的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化合物等。
1987年9月在加拿大的蒙特利尔室召开了专门性的国际会议，并签署了《关于消耗臭氧层的蒙特利尔协议书》，于1989年1月1日起生效，对氟里昂在的R11、R12、R113、R114、R115、R502及R22等CFC类的生产进行限制。
1990年6月在伦敦召开了该议定书缔约国的第二次会议，增加了对全部CFC、四氯化碳（CCL4）和甲基氯仿（C2H3CL3）生产的限制，要求缔约国中的发达国家在2000年完全停止生产以上物质，发展中国家可推迟到2010年。
另外对过渡性物质HCFC提出了2020年后的控制日程表。
HCFC中的R123和R134a是R12和R22的替代品。
氨(NH3)被认为是一种效率最高的天然制冷剂。
它是一种今天仍在使用的“原始”制冷剂，价格低廉，对大气臭氧层无破坏作用，故目前仍被广泛采用。
氟利昂（R22）对大气臭氧层有轻微破坏作用，并产生温室效应。
它是第二批被列入限用与禁用的制冷剂之一。
我国将在2040年1月1日起禁止生产和使用。
R22没有直接的替代物。
不同制冷剂将替代R22的不同应用需要。
一、制冷剂效率在制冷剂的所有性质中,效率最让人误解和滥用。
对多数人来说，效率即“为了得到一个固定的制冷量，我提供了多少能量或者是我花了多少钱？”。
COP=可用制冷效果/外部能量输入系统效率越高，获得同样制冷量所需的能量越少。
问题是效率是系统而非制冷剂的性质！制冷系统的效率由许多因素决定，其中许多和制冷剂无关。
这些因素包括电机效率、压缩机效率（全负荷和部分负荷）、换热器设计、材料选择和运行工况等。
制冷剂对系统效率当然也会产生多方面的影响，包括流动性质（被泵送的容易程度）、换热性质、音速及其他。
合成氨
临界热导率/（W/（m.k）） 0.522 电导率（工业品，-35℃）/（s/m） 3*0.00001
1.2化学性质
氮在常温时相当稳定，在高温、电火花或紫外光的作用下可分解为氮气和氢，其分解速度在很大程度上与气体接触的表面性质有关。
2. 合成氨的工业概况
2.1合成氨的原料组成
合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。经过近百年的发展，合成氨技术趋于成熟，形成了一大批各有特色的工艺流程，但都是由三个基本部分组成，即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程。
2.2合成氨的工艺流程
(1)原料气制备 将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。对于固体原料煤和焦炭，通常采用气化的方法制取合成气；渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气；对气态烃类和石脑油，工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。
N2+3H2→2NH3(g) =-92.4kJ/mol
2.3合成氨的条件
氨的合成是一个放热、气体总体积缩小的可逆反应。
根据化学反应速率的知识，得知升温、增大压强、及使用催化剂都可以是合成氨的化学反应速率增大。
2.3.1压强：
有研究表明，在400°C，压强超过200MPa时，不使用催化剂，氨便可以顺利合成，但实际生产中，太大的压强需要的动力就大，对材料要求也会增高，这就增加
③ 气体精制过程
经CO变换和CO2脱除后的原料气中尚含有少量残余的CO和CO2。为了防止对氨合成催化剂的毒害，规定CO和CO2总含量不得大于10cm3/m3(体积分数)。因此，原料气在进入合成工序前，必须进行原料气的最终净化，即精制过程。
热力学基本状态全参数
热力学基本状态参数功和热量1-1 工质和热力系一、工质、热机、热源与冷源1、热机（热力发动机）：实现热能转换为机械能的设备。
如:电厂中的汽轮机、燃气轮机和燃机、航空发动机等。
2、工质:实现热能转换为机械能的媒介物质。
对工质的要求:1）良好的膨胀性; 2）流动性好；3）热力性质稳定,热容量大；4）安全对环境友善；5）价廉，易大量获取。
如电厂中的水蒸汽；制冷中的氨气等。
问题：为什么电厂采用水蒸汽作工质？3、高温热源：不断向工质提供热能的物体（热源）。
如电厂中的炉膛中的高温烟气4、低温热源：不断接收工质排放热的物体（冷源）如凝汽器中的冷却水二、热力系统1、热力系统和外界概念热力系:人为划分的热力学研究对象(简称热力系）。
外界:系统外与之相关的一切其他物质。
边界:分割系统与外界的界面。
在边界上可以判断系统与外界间所传递的能量和质量的形式和数量。
边界可以是实际的、假想的、固定的，或活动的。
注意:热力系的划分，完全取决于分析问题的需要及分析方法的方便。
它可以是一个设备（物体），也可以是多个设备组成的系统。
如：可以取汽轮机的空间作为一个系统，也可取整个电厂的作为系统。
2、热力系统分类按系统与外界的能量交换情况分1）绝热系统：与外界无热量交换。
2）孤立系统：与外界既无能量（功量、热量）交换，又无质量交换的系统。
注意：实际中，绝对的绝热系和孤立系统是不存在的，但在某些理想情况下可简化为这两种理想模型。
这种科学的抽象给热力学的研究带来很大的方便。
如：在计算电厂中的汽轮机作功时，通常忽略汽缸壁的散热损失，可近似看作绝热系统。
状态及基本状态参数状态参数特点u状态参数仅决定于状态，即对应某确定的状态，就有一组状态参数。
反之，一组确定的状态参数就可以确定一个状态。
状态参数的变化量仅决定于过程的初终状态，而与达到该状态的途径无关。
因此，状态参数的变化量可表示为（以压力p为例）：二、基本状态参数1.表压与真空表压力：当气体的压力高于大气压力时（称为正压），压力表的读数（pg），如锅炉汽包、主蒸汽的压力等。
氨的性质及防范措施：
氨的性质及防范措施：1.氨的物理性质氨（NH3），是目前使用广泛的一种中压中温制冷剂。
氨的分子量17.03，标准状况下凝固温度为-77.7℃，蒸发温度为－33.3℃，在常温下冷凝压力一般为1.1～1.3MPa，为无色而有强烈刺激气味的气体。
氨极易溶于水、乙醇和乙醚。
2.氨的化学性质氨的水溶液由于形成氢氧化铵而呈碱性。
氨对钢铁不起腐蚀作用，但氨液中含有水分后，对铜及铜合金有腐蚀作用。
氨可燃，燃烧时，其火焰稍带绿色；氨有较强的毒性和可燃性。
若以容积计，当空气中氨的含量达到0.5％～0.6％时，人在其中停留半个小时即可中毒，达到11％～13％时即可点燃，达到16％时遇明火就会爆炸。
如果氨制冷系统中含有较多空气，也会引起制冷装置爆炸。
氨气的毒性和爆炸浓度:体积含量% 0．0026 0．0053 0．07 0．5～0.6 16～25现象允许浓度开始感觉刺激眼睛半小时内中毒发生燃烧爆炸3.预防措施操作人员按时巡检，确保设备、管路、阀门不泄漏。
设备管道要严格密封，可用氯水、浸过盐酸的布(遇氯生成氯化铵白烟)或靠其臭味检漏。
机房必须通风，必须有橡胶手套，放毒面具，胶鞋及救护药品。
必须配备灭火器等消防器材。
4.救护措施a，漏氨处理措施如果发现高压管路漏氨，应停止运行压缩机，卸压后进行补漏。
b，氨中毒处理措施氨主要是通过呼吸道吸入，此外，也可以通过皮肤吸收。
吸入高浓度氨气引起咳嗽、恶心、头痛、胸疼、呼吸急促、眩晕、窒息感、胃疼、闭尿等症状。
吸入氨气咳嗽时，可用湿毛巾，或食醋弄湿毛巾捂住口鼻，可以减轻氨对呼吸道的刺激程度。
（氨易溶与水，溶与水显弱碱性，可用弱酸中和）严重时硼酸水滴鼻漱口，喝柠檬汁，但切勿喝白开水。
吸入氨气的患者应立即转移到通风区安置休息并保暖。
呼吸微弱或停止时立即进行输氧或人工呼吸。
并速叫医生来诊治。
此外，液氨溅到皮肤上会冻伤皮肤，必须迅速用清水冲洗，严重者叫医生来诊治。
热源加热量的多少对制冷量及制冷效率均有较大影响，加热量少，产生的蒸气量少，溶液循环量不够；如加热量过多，发生量增大，除热量损失增大外，蒸气中夹带的水蒸气量增多，使精馏装置不能适应，从而使冰箱蒸发温度升高，制冷量下降。