制冷原理和设备思考题答案解析

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制冷原理与设备循环思考题与练习题及答案

制冷原理与设备循环思考题与练习题及答案

制冷原理考试题(每空2分,共20分)一、填空⒈制冷压缩机、()、节流阀和(),是制冷剂赖以循环制冷所必不可少的机械设备,构成了最基本的制冷系统。

⒉对制冷剂的热力学方面的选择要求,要求制冷剂的沸点要(),临界温度要(。

(填高低)度要()),凝固温⒊在蒸发压缩式制冷系统中,目前广泛采用的制冷剂有(,和氟利),()昂的混合溶液等。

⒋复叠式压缩制冷循环通常是由两个或两个以上()组成的多元复叠制冷循环。

)、冷却器、()及膨⒌空气压缩式制冷循环的主要热力设备有(胀器。

分)分,共20二、名词解释(每题4⒈人工制冷。

⒉共沸溶液类制冷剂⒊载冷剂⒋热力完善度⒌一次节流](前两题6分,第三题8分,共20三简答分)⒈对单级蒸汽压缩制冷理论循环作哪些假设?理论循环假定:⒉液体过冷对循环各性能参数有何影响?3.写出与下列制冷剂的符号规定式相对应的化学分子式(1)R22(2)R134(共20分)、计算题35℃,工质-10℃,冷凝温度为假定循环为单级压缩蒸气制冷的理论循环,蒸发温度t=0试对该循环进行热力计算。

=55kw,R22,循环的制冷量Q为0的热力性质表,查出处于饱和线上的有关状态参数值:R22(根据3=243.114kJ/kgMPap=0.3543vkJ/kgh=401.555=0.0653m/kgh=h04113℃)t=57=1.3548p Mpa kJ/kg=435.2h2k2五、画图及说明(共20分)画出制冷系统的基本原理图及单级蒸汽压缩式制冷循环的理论循环压焓图,并说明其循制冷原理考试题答案(每空2分,共20二、填空分)⒈制冷压缩机、(冷凝器)、节流阀和(蒸发器,是制冷剂赖以循环制冷所必不)可少的机械设备,构成了最基本的制冷系统。

(要度温⒉对制冷剂的热力学方面的选择要求,要求制冷剂的沸点要(界临,)低(填高低)。

)低(要度温固凝,)高.⒊在蒸发压缩式制冷系统中,目前广泛采用的制冷剂有(氨),(氟利昂),和氟利昂的混合溶液等。

制冷原理与设备思考题答案

制冷原理与设备思考题答案

思考题1.什么是制冷?制冷技术领域的划分。

答:用人工的方法在一定时间和一定空间将物体冷却,温度降到环境温度以下,并保持这个温度。

120k以上,普通制冷120-20K深度制冷20-0.3K低温制冷0.3K以下超低温制冷2.了解各种常用的制冷方法。

答:1、液体气化制冷:利用液体气化吸热原理。

2、气体膨胀制冷:将高压气体做绝热膨胀,使其压力、温度下降,利用降温后的气体来吸取被冷却物体的热量从而制冷。

3、热电制冷:利用某种半导体材料的热电效应。

4、磁制冷:利用磁热效应制冷3.液体气化为什么能制冷?蒸气喷射式、吸附式属于哪一种制冷方式?答:液体气化液体汽化时,需要吸收热量;而吸收的热量是来自被冷却对象,因而被冷却对象变冷。

蒸气喷射式、吸附式属于液体气化制冷4.液体气化制冷的四个基本过程。

答:压缩过程、冷凝过程、膨胀过程、蒸发过程5.热泵及其性能系数。

答:热泵:以环境为低温热源,利用循环在高温下向高温热汇排热,收益供热量,将空间或物体加热到环境温度以上的机器。

用作把热能释放给物体或空间,使之温度升高的逆向循环系统称作热泵。

(当使用目的是向高温热汇释放热量时,系统称为热泵。

)热泵的性能系数COP=Qa/W供热量与补偿能之比。

6.制冷循环的热力学完善度,制冷机的性能系数COP答:1、循环效率(热力学完善度):说明制冷循环与可逆循环的接近程度。

热力完善度愈大,表明该实际制冷循环热力学意义上的损失愈小,因此循环的经济性必然俞高。

定义:一个制冷循环的性能系数COP与相同低温热源、高温热汇温度下可逆循环的性能系数之比COPc 0< ∩=COP/COPc <12、制冷机的性能系数:COP=Q/W7.单级蒸气压缩制冷循环的四个基本部件答:压缩机:①提高制冷剂的压力;②形成输送制冷剂的动力冷凝器:制冷剂高压蒸气与环境温度介质充分热交换膨胀阀: ①使高压常温制冷剂节流膨胀降压;②调节进入蒸发器的制冷剂流量蒸发器: 提供低压制冷剂与冷却空间充分热交换的场所,使制冷剂不断吸热汽化。

制冷原理及设备思考题答案解析

制冷原理及设备思考题答案解析

思考题1.什么是制冷?制冷技术领域的划分。

答:用人工的方法在一定时间和一定空间内将物体冷却,温度降到环境温度以下,并保持这个温度。

120k以上,普通制冷120-20K深度制冷20-0.3K低温制冷0.3K以下超低温制冷2.了解各种常用的制冷方法。

答:1、液体气化制冷:利用液体气化吸热原理。

2、气体膨胀制冷:将高压气体做绝热膨胀,使其压力、温度下降,利用降温后的气体来吸取被冷却物体的热量从而制冷。

3、热电制冷:利用某种半导体材料的热电效应。

4、磁制冷:利用磁热效应制冷3.液体气化为什么能制冷?蒸气喷射式、吸附式属于哪一种制冷方式?答:液体气化液体汽化时,需要吸收热量;而吸收的热量是来自被冷却对象,因而被冷却对象变冷。

蒸气喷射式、吸附式属于液体气化制冷4.液体气化制冷的四个基本过程。

答:压缩过程、冷凝过程、膨胀过程、蒸发过程5.热泵及其性能系数。

答:热泵:以环境为低温热源,利用循环在高温下向高温热汇排热,收益供热量,将空间或物体加热到环境温度以上的机器。

用作把热能释放给物体或空间,使之温度升高的逆向循环系统称作热泵。

(当使用目的是向高温热汇释放热量时,系统称为热泵。

)热泵的性能系数COP=Qa/W供热量与补偿能之比。

6.制冷循环的热力学完善度,制冷机的性能系数COP答:1、循环效率(热力学完善度):说明制冷循环与可逆循环的接近程度。

热力完善度愈大,表明该实际制冷循环热力学意义上的损失愈小,因此循环的经济性必然俞高。

定义:一个制冷循环的性能系数COP与相同低温热源、高温热汇温度下可逆循环的性能系数之比COPc 0< ∩=COP/COPc <1完美DOC格式整理2、制冷机的性能系数:COP=Q/W7.单级蒸气压缩制冷循环的四个基本部件答:压缩机:①提高制冷剂的压力;②形成输送制冷剂的动力冷凝器:制冷剂高压蒸气与环境温度介质充分热交换膨胀阀: ①使高压常温制冷剂节流膨胀降压;②调节进入蒸发器的制冷剂流量蒸发器: 提供低压制冷剂与冷却空间充分热交换的场所,使制冷剂不断吸热汽化。

制冷原理与设备第三章思考题

制冷原理与设备第三章思考题

制冷原理与设备第三章思考题、习题参考答案1.单级蒸汽压缩式制冷的理论循环工作过程单级蒸汽压缩式制冷系统主要有压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器四大件组成。

1)压缩过程:压缩机是制冷系统的心脏。

压缩机不断抽吸从蒸发器中产生的低压低温的制冷剂蒸汽,保持蒸发器的低压汽化条件。

同时将抽出的低压低温蒸汽压缩成高压高温的过热蒸汽输送到冷凝器。

在这个过程中压缩机需要做功。

2)冷凝过程:高压高温的过热蒸汽在冷凝器中把热量传给环境介质,制冷剂被冷却凝结成高温高压饱和液体,进入膨胀阀。

3)节流过程:高温高压饱和液体经过膨胀阀节流变为低温低压湿饱和蒸汽,进入蒸发器。

4)蒸发过程:进入蒸发器的低温、低压液体吸收被冷却物热量得到制冷目的,制冷剂汽化(沸腾)为低温低压蒸汽。

2.制冷剂压焓图和温熵图基本内容1)压焓图一点:临界点C三区:液相区、两相区、气相区。

五态:过冷液状态、饱和液状态、湿蒸气状态、饱和蒸气状态、过热蒸气状态。

八线:饱和液线x=0、饱和蒸气线x=1、无数条等干度线x、等压线p(水平线)、等焓线h(垂直线)等熵线s、等比体积线v、等温线t等温线:在图中为点化线,在过冷区为垂直线,在湿区为水平线(并且与定压线重合),在过热曲为向下弯曲的曲线。

等焓线:在图中为实线。

在过热区为向右下弯曲的曲线比等比体积线v的斜率大。

越往右下的等熵线熵值越大。

比等比体积线v:图中为虚线。

在过热区向下弯曲的曲线。

愈往下的等比容线,比容愈大。

过程热量:在图中可以用横坐标的长度代表。

2)温熵图一点:临界点三区:气相区、液相区、湿蒸气区五态:过冷液体、饱和液体、湿蒸气、饱和蒸气、过热蒸气八线:等温线、等熵线、饱和蒸气线、饱和液体线、等干度线、等容线、等压线、等焓线。

①饱和液体线X=0:由于过冷液体线密集在X=0线附近,所以饱和液体表示两种状态:过冷液体和饱和液体。

②等压线:在过冷区为向右下方弯曲的曲线,在湿区为水平线和等温线重合;在过热区为向右上方弯曲的曲线。

制冷原理与设备循环思考题与练习题及答案

制冷原理与设备循环思考题与练习题及答案

采用回热循环的原因是为了使膨胀阀前液态制冷剂的温度降得更低一点(即增大再冷度),以便减少节流损失,同时又能保证压缩机吸入一定过热度的蒸汽,进行干压缩;液体再冷是单位质量的制冷能力有所增加,而压缩机的耗功量并未增加因此可以减少节流损失,制冷系数得到提高;蒸汽过热是用干压缩过程代替压缩机的湿压缩过程,防止压缩机的损坏,采用过热时制冷量和耗功量都有所增加;制冷系数是肯定有所降低的,降低的程度很大程度上取决于制冷过程的冷媒的种类。

制冷原理考试题答案一、填空(每空2分,共20分)⒈制冷压缩机、(冷凝器)、节流阀和(蒸发器),是制冷剂赖以循环制冷所必不可少的机械设备,构成了最基本的制冷系统。

⒉对制冷剂的热力学方面的选择要求,要求制冷剂的沸点要(低),临界温度要(高),凝固温度要(低)。

(填高低)⒊在蒸发压缩式制冷系统中,目前广泛采用的制冷剂有(氨),(氟利昂),和氟利昂的混合溶液等。

⒋复叠式压缩制冷循环通常是由两个或两个以上(制冷系统)组成的多元复叠制冷循环。

⒌空气压缩式制冷循环的主要热力设备有(空气压缩机)、冷却器、(吸热器)及膨胀器。

二、名词解释(每题4分,共20分)⒈人工制冷。

人工制冷是指用认为的方法(1分)不断地从被冷却系统(物体或空间)排热至环境介质中去(1分),从而使被冷却系统达到比环境介质更低的温度(1分),并在必要长的时间内维持所必要的低温的一门工程技术(1分)。

⒉共沸溶液类制冷剂共沸溶液类制冷剂是由两种或两种以上(1分)互溶的单组分制冷剂(1分)在常溫下按一定的质量或容积比相互混合(2分)而成的制冷剂。

⒊载冷剂载冷剂是在间接冷却的制冷装置中(1分),完成被冷却系统(物体或空间)的热量传递给制冷剂的中间冷却介质(2分),亦称为第二制冷剂(1分)。

⒋热力完善度热力完善度是用来表示制冷机循环接近逆卡诺循环循环的程度(2分)。

它也是制冷循环的一个技术经济指标(2分)。

⒌一次节流一次节流是指向蒸发器供液的制冷剂液体直接由冷凝压力节流至蒸发压力的节流过程. 三简答(前两题6分,第三题8分,共20分)⒈对单级蒸汽压缩制冷理论循环作哪些假设?理论循环假定:①假设进入压缩机的为饱和蒸汽,进入节流阀的为饱和液体;(1分)②假设压缩过程是等熵过程,节流过程是等焓过程;(2分)③假设蒸发与冷凝过程无传热温差;(1分)④假设除两大换热器外,系统与外界无热交换;(1分)⑤假设制冷剂无流阻损失。

制冷原理与装置二思考题(带答案-排版)

制冷原理与装置二思考题(带答案-排版)

制冷原理与装置二思考题第一章1 制冷与空调装置由几部分组成?试举例说明。

答:P1制冷与空调装置是将制冷设备和耗冷设备组合在一起的装置。

它除了制冷主机、辅机及由连接管道组成的制冷系统外,还包括与建筑、结构相适应的给水排水、采暖通风、机械传送、电力照明及自动控制等系统。

举例说明:空调制冷装置由制冷、冷风或冷水系统等组成。

2 制冷与空调装置中可以利用的新能源有哪些?试举一例,说明其结构组成和工作原理。

答:P2可以采用的新能源:风能、海洋能、太阳能等。

举例说明:太阳能(吸附式制冷): 所谓太阳能制冷,就是利用太阳集热器为吸收式制冷机提供其发生器所需要的热媒水。

热媒水的温度越高,则制冷机的性能系数(亦称COP)越高,这样空调系统的制冷效率也越高。

太阳能吸收式空调系统主要由太阳集热器和吸收式制冷机两部分构成;吸收式制冷机主要由发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器组成。

吸收式制冷是利用两种物质所组成的二元溶液作为工质来进行的,这两种物质在同一压强下有不同的沸点,其中高沸点的组分称为吸收剂,低沸点的组分称为制冷剂。

当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水加热后,溶液中的水不断汽化;水蒸气进入冷凝器,被冷却水降温后凝结;随着水的不断汽化,发生器内的溶液浓度不断升高,进入吸收器;当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时,急速膨胀而汽化,并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量,从而达到降温制冷的目的;在此过程中,低温水蒸气进入吸收器,被吸收器内的浓溴化锂溶液吸收,溶液浓度逐步降低,由溶液泵送回发生器,完成整个循环。

3 何谓冷藏链?组成食品冷藏的主要环节有哪些?答:P2冷藏链是指食品从产地进行冷加工后冷藏运输至冷藏库贮存,然后通过冷藏销售柜由市场进入家用冰箱。

组成环节:采集、加工、冷冻、运输、贮藏、零售到消费者等环节。

第四章1简述食品低温贮藏和气调贮藏保鲜的基本原理。

答:P39食品低温贮藏基本原理:微生物的生长繁殖需要一定的温度水分,微生物正常活动的温度范围为0-80℃,高温或低温都可以抑制或终止微生物的繁殖,甚至灭菌上述温度效果同样适用于酶。

制冷原理与设备循环思考题与练习题及答案

制冷原理与设备循环思考题与练习题及答案

制冷原理考试题一、填空(每空2分,共20分)⒈制冷压缩机、()、节流阀和(),是制冷剂赖以循环制冷所必不可少的机械设备,构成了最基本的制冷系统。

⒉对制冷剂的热力学方面的选择要求,要求制冷剂的沸点要(),临界温度要(),凝固温度要()。

(填高低)⒊在蒸发压缩式制冷系统中,目前广泛采用的制冷剂有(),(),和氟利昂的混合溶液等。

⒋复叠式压缩制冷循环通常是由两个或两个以上()组成的多元复叠制冷循环。

⒌空气压缩式制冷循环的主要热力设备有()、冷却器、()及膨胀器。

二、名词解释(每题4分,共20分)⒈人工制冷。

⒉共沸溶液类制冷剂⒊载冷剂⒋热力完善度⒌一次节流三简答(前两题6分,第三题8分,共20分)⒈对单级蒸汽压缩制冷理论循环作哪些假设?理论循环假定:⒉液体过冷对循环各性能参数有何影响?3.写出与下列制冷剂的符号规定式相对应的化学分子式(1)R22 (2)R134四、计算题(共20分)假定循环为单级压缩蒸气制冷的理论循环,蒸发温度t0=-10℃,冷凝温度为35℃,工质为R22,循环的制冷量Q0=55kw,试对该循环进行热力计算。

(根据R22的热力性质表,查出处于饱和线上的有关状态参数值:h1=401.555 kJ/kg v1=0.0653 m3/kg h3=h4=243.114 kJ/kg p0=0.3543 MPap k=1.3548 Mpa h2=435.2 kJ/kg t2=57℃)五、画图及说明(共20分)画出制冷系统的基本原理图及单级蒸汽压缩式制冷循环的理论循环压焓图,并说明其循环过程。

制冷原理考试题答案二、填空(每空2分,共20分)⒈制冷压缩机、(冷凝器)、节流阀和(蒸发器),是制冷剂赖以循环制冷所必不可少的机械设备,构成了最基本的制冷系统。

⒉对制冷剂的热力学方面的选择要求,要求制冷剂的沸点要(低),临界温度要(高),凝固温度要(低)。

(填高低)⒊在蒸发压缩式制冷系统中,目前广泛采用的制冷剂有(氨),(氟利昂),和氟利昂的混合溶液等。

制冷原理及设备循环思考题及练习题

制冷原理及设备循环思考题及练习题

制冷原理与设备循环思考题与练习题1. 蒸气压缩制冷循环系统主要由哪些部件组成,各有何作用?2. 蒸发器制冷剂的汽化过程是蒸发吗?3. 制冷剂在蒸气压缩制冷循环中,热力状态是如何变化的?4. 制冷剂在通过节流元件时压力降低,温度也大幅下降,可以认为节流过程近似为绝热过程,则制冷剂降温时的热量传给了谁?5. 制冷剂在制冷循环中扮演了什么角色?6. 单级蒸气压缩式制冷理论循环有哪些假设条件?7. 试画出单级蒸气压缩式制冷理论循环的lg p-h图,并说明图中各过程线的含义。

8. R22的压力为0.1MPa,温度为10℃。

求该状态下R22的比焓、比熵和比体积。

分别采用R22和R717为制冷剂,试求其工作时理论循环的性能指标。

11. 一台单级蒸气压缩式制冷机,工作在高温热源温度为40℃,低温热源温度为-20℃下,试求分别用R134a和R22工作时,理论循环的性能指标。

12. 有一单级蒸气压缩式制冷循环用于空调,假定为理论制冷循环,工作条件如下:蒸发温度t0=5℃,冷凝温度t k=40℃,制冷剂为R134a。

空调房间需要的制冷量是3kW,试求:该理论制冷循环的单位质量制冷量q0、制冷剂质量流量q m、理论比功w0、压缩机消耗的理论功率P0、制冷系数e0和冷凝器热负荷Q k。

13. 单级蒸气压缩式制冷实际循环与理论循环有何区别?14. 什么叫有效过热?什么叫有害过热?有效过热对哪些制冷剂有利,对哪些制冷剂有利?15. 什么是回热循环?它对制冷循环有何影响?16. 压缩机吸气管道中的热交换和压力损失对制冷循环有何影响?17. 试分析蒸发温度升高、冷凝温度降低时,对制冷循环的影响。

18. 制冷工况指的是什么?为什么说一台制冷机如果不说明工况,其制冷量是没有意义的?制冷剂与载冷剂思考题1. 制冷剂的作用是什么?2. 按ASHRAE的规定制冷剂是怎样分类的?3. 什么是共沸制冷剂?4. 无机化合物制冷剂的命名是怎样的?5. 选择制冷剂时有哪些要求?6. 家用的冰箱、空调用什么制冷剂?7. 常用制冷剂有哪些?它们的工作温度、工作压力怎样?8. 为什么国际上提出对R11、R12、Rll3等制冷剂限制使用?9. 试述R12、R22、R717、R123、R134a的主要性质。

制冷原理与设备第一章思考题习题参考答案

制冷原理与设备第一章思考题习题参考答案

制冷原理与设备第一章思考题习题参考答案1. 人工制冷方法:冰、盐水冰冷却和固体升华制冷;液体汽化制冷液体汽化制冷方法,包括蒸汽压缩式制冷、蒸汽吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷吸附式制冷;绝热膨胀制冷;其他制冷方法,包括热电制冷、磁制冷、涡流管制冷、热声制冷。

制冷系统:制冷系统是一部逆向工作的热机,是以消耗能量为代价来实现把热量从低温系统向高温系统转移而得到低温这一效果的设备。

(1)蒸汽压缩式制冷(2)蒸汽吸收式制冷(3)蒸汽喷射式制冷(4)吸附式制冷(5)气体节流效应制冷(6)绝热膨胀制冷(7)热电制冷(8)磁制冷(9)涡流管制冷(10)热声制冷2. 制冷系数ε:是指产生的单位制冷量q0与单位压缩功之比热力完善度η:工作在同温度区间的不可逆循环的制冷系数与可逆循环的制冷系数之比。

η=ε/εc 。

该值同时考虑了能量转换的数量关系和实际循环中的不可逆程度的影响,在数值上它始终小于1;热力系数ζ:是指获得的制冷量与单位时间消耗的热量之比,该值是通过输入热量制冷的制冷机的经济性评价指标。

3. 液体汽化制冷的特征:利用制冷剂液体在汽化时(沸腾时)产生吸热效应,达到制冷目的。

四个基本过程:1) 蒸发器中:制冷剂液体在低压(低温)下蒸发(沸腾),成为低压蒸汽 2) 压缩机中:将蒸发后的低压低温干饱和蒸汽提高压力成为高压高温的过热蒸汽 3) 冷凝器中:通过环境介质将高压高温蒸汽冷却、冷凝,使之成为高压液体 4) 节流阀:高压高温液体通过节流阀,降低压力重新变为低压、低温湿蒸汽进入蒸发器,完成一个循环。

4. 工作过程是工质在蒸发器内与被冷却对象发生热量交换,吸收被冷却对象的热量并汽化,产生的低压蒸汽被压缩机吸入,经过压缩后以高压排出。

压缩机排出的高温高压气态工质在冷凝器内被常温冷却介质冷却,凝结成高压液体。

高压液体流经膨胀阀时节流,变成低压、低温湿蒸汽,进入蒸发器,其中低压液体在蒸发器中再次汽化制冷,如此循环不已,制取冷量。

制冷原理与设备习题答案

制冷原理与设备习题答案

制冷原理与设备习题答案制冷原理与设备是现代社会生活中不可或缺的一部分。

本文将就一些常见的制冷原理与设备习题,为读者提供详细的解答。

通过学习这些习题,读者将更好地理解制冷原理与设备,并能够应用于实际问题的解决中。

1. 习题一题目:冰箱内的食物为什么能够保持低温?解答:冰箱的工作原理是通过制冷设备将内部的空气温度降低到低于室温的状态,从而使食物保持低温。

冰箱内部的制冷设备通常采用了蒸发冷凝制冷的原理。

当冷却剂蒸发时,会吸收空气的热量,达到降温的效果。

这样就能够保持冰箱内部的低温状态,从而使食物保持新鲜。

2. 习题二题目:空调为什么能够降低室内温度?解答:空调是通过制冷原理降低室内温度的。

空调内部有一个制冷循环系统,包括了压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀等设备。

当空调运行时,压缩机会将冷媒压缩成高压气体,然后将高温高压气体释放到外部的冷凝器中,通过热交换的方式将热量排出室外。

之后,冷媒流经膨胀阀,压力下降,进入蒸发器,从而吸收室内空气的热量,使室内温度降低。

3. 习题三题目:冰淇淋机是如何工作的?解答:冰淇淋机通过冷冻原理将混合液体冰淇淋制成可食用的冰淇淋。

冰淇淋机内部有一个冷冻缸和一个搅拌器。

首先,将混合液体冰淇淋倒入冷冻缸中。

然后,冷冻缸内部的制冷剂开始工作,制冷缸的温度迅速降低。

同时,搅拌器开始工作,以防止冰晶形成。

随着时间的推移,冷冻缸内的混合液体冰淇淋逐渐变硬,最终达到可以食用的状态。

4. 习题四题目:制冷剂的选择是如何影响制冷效果的?解答:制冷剂的选择对制冷效果有着重要的影响。

理想的制冷剂应具备以下特点:具有较高的冷却效果,对环境无害,易于获取和操作。

常用的制冷剂有氨、氟利昂、氢氟碳化物等。

不同的制冷剂具有不同的性质和适用范围。

正确选择制冷剂可以提高制冷设备的效率和性能,同时减少对环境的污染。

5. 习题五题目:什么是制冷循环?解答:制冷循环是指制冷设备内部的工作流程。

一个典型的制冷循环包括了四个主要组件:压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀。

制冷原理与设备第四章习题解答.doc

制冷原理与设备第四章习题解答.doc

制冷原理与设备第四章习题解答.doc制冷原理与设备第四章思考题与习题⼀、思考题1. 为什么单级压缩制冷压缩机的压⼒⽐⼀般不应超过8 10?答:采⽤单级压缩式制冷循环,在常温冷却条件下能够获得的低温条件有限。

制约因素是单级压⼒⽐和排⽓温度。

对于往复式压缩机,影响是三⽅⾯的:(1)实际压缩机存在余隙容积,压⼒⽐升⾼,压缩机的容积效率下降(极限情况下容积效率下降到0,系统中制冷剂⽆法循环)。

(2)压缩⽐增⾼,压缩过程不可逆损失增加,压缩机效率降低,造成制冷量和制冷系数下降。

(3)压缩机排⽓温度上升,会超过允许的限值。

从运⾏经济性和可靠性⽅⾯综合考虑,对氟利昂类和氨的单级压⼒⽐规定分别不得超过10和8.对于回转式压缩机,单级压⼒⽐增⼤虽不⾄太多地影响容积效率,但排⽓温度过分升⾼也是不允许的。

对于离⼼式压缩机,单级叶轮可以达到的压⼒⽐取决于轮周速度和制冷剂的相对分⼦质量。

通常单级压缩的压⼒⽐只能达到3~4。

2. 双级蒸⽓压缩式制冷循环的形式有哪些?答:(1)⼀级节流、中间完全冷却的两级压缩制冷循环(2)⼀级节流、中间不完全冷却的两级压缩制冷循环(3)两级节流、中间完全冷却的两级压缩制冷循环(4)两级节流、中间不完全冷却的两级压缩制冷循环3. ⼀级节流与⼆级节流相⽐有什么特点?中间不完全冷却与中间完全冷却相⽐⼜有什么特点?(1)⼀级节流与⼆级节流⼀级节流指制冷剂液体从冷凝压⼒节流到蒸发压⼒时,只经过⼀次节流。

⼀级节流,压降⼤,节流后的闪蒸汽多,制冷量⼩。

循环的能量指标没有⼆级节流的好,但它具有下⾯特点:①可以依靠⾼压液态制冷剂的压⼒,供液给较远或多层冷库较⾼的蒸发器。

②进⼊蒸发器的制冷剂液体,不与中间冷却器中的液态制冷剂直接混合,这可减少冷冻机油进⼊蒸发器,蒸发器的传热性能提⾼。

③蒸发器和中间冷却器分别供液,便于操作控制,有利于制冷系统的安全运⾏。

⼆级节流指制冷剂液体从冷凝压⼒节流到蒸发压⼒时,经过⼆次节流。

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思考题1.什么是制冷?制冷技术领域的划分。

答:用人工的方法在一定时间和一定空间内将物体冷却,温度降到环境温度以下,并保持这个温度。

120k以上,普通制冷120-20K深度制冷20-0.3K低温制冷0.3K以下超低温制冷2.了解各种常用的制冷方法。

答:1、液体气化制冷:利用液体气化吸热原理。

2、气体膨胀制冷:将高压气体做绝热膨胀,使其压力、温度下降,利用降温后的气体来吸取被冷却物体的热量从而制冷。

3、热电制冷:利用某种半导体材料的热电效应。

4、磁制冷:利用磁热效应制冷3.液体气化为什么能制冷?蒸气喷射式、吸附式属于哪一种制冷方式?答:液体气化液体汽化时,需要吸收热量;而吸收的热量是来自被冷却对象,因而被冷却对象变冷。

蒸气喷射式、吸附式属于液体气化制冷4.液体气化制冷的四个基本过程。

答:压缩过程、冷凝过程、膨胀过程、蒸发过程5.热泵及其性能系数。

答:热泵:以环境为低温热源,利用循环在高温下向高温热汇排热,收益供热量,将空间或物体加热到环境温度以上的机器。

用作把热能释放给物体或空间,使之温度升高的逆向循环系统称作热泵。

(当使用目的是向高温热汇释放热量时,系统称为热泵。

)热泵的性能系数COP=Qa/W供热量与补偿能之比。

6.制冷循环的热力学完善度,制冷机的性能系数COP答:1、循环效率(热力学完善度):说明制冷循环与可逆循环的接近程度。

热力完善度愈大,表明该实际制冷循环热力学意义上的损失愈小,因此循环的经济性必然俞高。

定义:一个制冷循环的性能系数COP与相同低温热源、高温热汇温度下可逆循环的性能系数之比COPc 0< ∩=COP/COPc <1专业资料整理2、制冷机的性能系数:COP=Q/W7.单级蒸气压缩制冷循环的四个基本部件答:压缩机:①提高制冷剂的压力;②形成输送制冷剂的动力冷凝器:制冷剂高压蒸气与环境温度介质充分热交换膨胀阀: ①使高压常温制冷剂节流膨胀降压;②调节进入蒸发器的制冷剂流量蒸发器: 提供低压制冷剂与冷却空间充分热交换的场所,使制冷剂不断吸热汽化。

8.单级蒸气压缩制冷循环过程及热力计算方法答:1.循环过程:等熵压缩、等压冷却冷凝、等焓节流、等压等温蒸发。

液体蒸发(P0,t0)→压缩(P k)→高压气体冷凝(P k,tk)→节流(P0,t0)9.在压焓图上的等焓线、等温线、等压线、等熵线、等干度线和等容线的表示。

答:10.在压焓图上,随压力或温度变化,制冷剂的比体积如何变化?答:制冷剂的比体积随着压力或温度的升高而升高11.蒸气压缩式制冷循环中,当制冷剂确定后,冷凝温度、蒸发温度由什么因素决定?答:由冷凝压力和蒸发压力决定12.过冷及对循环性能的影响。

答:过冷:制冷剂液体的温度低于同一压力下饱和状态的温度称为过冷过冷循环中单位制冷量的增加,从而使性能系数增加13.有效过热、无效过热及其对循环性能的影响。

答:如果吸入蒸气的过程发生在蒸发器本身的后部,或者发生在安装于被冷却室内的吸气管道上,或者发生在两者皆有的情况下,那么,由于过热而吸收的热量来自被冷却物,因为产生了有用的制冷效果,这种过热称为有效过热;有效过热使循环的单位制冷量增加,但由于吸入蒸气的比体积也随吸入温度的增加而增加,故过热循环的单位容积制冷量可以增加,也可以减少,这与制冷剂本身的特性有关。

由蒸发器出来的低温制冷剂蒸气,在通过吸入管道进入压缩机之前,从周围环境中吸取热量而过热,但它并没有对被冷却物体产生任何制冷效应,这种过热称为无效过热。

对于无效过热,循环的单位制冷量和运行在相同冷凝温度和蒸发温度下的理论循环的单位制冷量是相等的,但由于蒸气比体积的增加使单位容积制冷量减少,对给定压缩机而言,专业资料整理它将导致循环制冷量的降低,由于循环比动功的增加,性能系数下降。

14.什么是回热循环?回热器起什么作用?回热循环的系统图,以及p-h图。

答:在系统中增加一个气液热交换器,使节流前的液体和来自蒸发器的低温蒸气进行内部热交换,制冷剂液体过冷,低温蒸气有效过热。

这样,不仅可增加单位制冷量,而且可以减少蒸气与环境之间的热交换,减少甚至消除吸气管道中的有害过热。

采用回热循环性能系数可以增加也可以减少15.不凝气体对循环性能有什么影响?答:使冷凝器内压力增加,导致压缩机排气压力提高,比功增加,性能系数下降,压缩机容积效率降低。

16.以单级蒸气压缩制冷循环为例,试述蒸发温度和冷凝温度对制冷循环性能的影响。

答:蒸发温度t0降低时,制冷量下降,性能系数下降冷凝温度升高时,制冷量降低,比功w0升高,性能系数下降17.了解劳伦兹循环及单级蒸气压缩混合工质制冷循环。

答: 劳伦兹循环是热源温度和热汇温度变化的可逆制冷循环。

18.了解CO2跨临界循环答:工质的吸、放热过程分别在亚临界区和超临界区进行的循环。

19.制冷剂的种类和常用制冷剂的表示符号。

答: 制冷剂按组成区分,有单一制冷剂和混合物制冷剂。

按化学成分区分,主要有三类:无机物、氟里昂和碳氢化合物。

制冷剂符号由字母R和它后面的一组数字或字母组成;字母R表示制冷剂,后面的字母数字是根据制冷剂的化学成分按一定的规则编写的。

20.目前R12、R22的替代工质。

答:R134a,R600a,可能的替代物有R152a。

R22的替代工质是R410A 21.GWP和ODP 的含义答:GWP是指温室效应指数,物质造成温室效应危害的程度,用来表示和比较消耗臭氧层物质对全球气候变暖影响力的大小的一种量值。

ODP是表示制冷剂的臭氧破坏指数,对臭氧层的危害程度两者的值越少则制冷剂对环境影响越少专业资料整理22.选择制冷剂应考虑的因素。

答:环境可接受性、热力学性质满足使用要求、传热性和流动性好、化学稳定性和热稳定性好,使用可靠、无毒,不燃,不爆,使用安全、价格便宜,来源广。

1.环境接受性:考虑 ODP,GWP。

2.热力学性质方面:(1) 工作温度范围内有合适的压力和压力比。

蒸发压力≧大气压力冷凝压力不要过高冷凝压力与蒸发压力之比不宜过大(2) 单位制冷量q0和单位容积制冷量qv较大。

(3) 比功w和单位容积压缩功wv小,循环效率高。

(4) 等熵压缩终了温度t2不能太高,以免润滑条件恶化或制冷剂自身在高温下分解。

3.迁移性质方面(1) 粘度、密度尽量小。

(2) 导热系数大,可提高传热系数,减少传热面积。

4.物理化学性质方面(1) 无毒、不燃烧、不爆炸、使用安全。

(2) 化学稳定性和热稳定性好。

(3) 对大气环境无破坏作用。

5原料来源充足,制造工艺简单,价格便宜。

23.什么是载冷剂?答:在间接制冷系统中用以传递冷量的中间介质。

24.双级压缩式制冷循环解决哪些问题?答:降低排气温度,改善循环性能25.一级节流中间完全冷却的两级压缩制冷循环p-h图,系统原理图。

答:26.一级节流中间不完全冷却的两级压缩制冷循环p-h图,系统原理图。

答:专业资料整理27.写出图4-3和图4-7的制冷循环流程,掌握图中各制冷辅助设备的作用。

答:28.为什么利用复叠式制冷循环系统可获取较低的蒸发温度。

画出复叠式制冷循环系统原理图。

答:低温制冷剂在常温下无法冷凝成液体,而复叠式制冷循环系统采用另一台制冷装置与之联合运行,为低温制冷剂循环的冷凝过程提供冷源,降低冷凝温度和压力。

29.复叠式制冷系统中,蒸发冷凝器的作用。

答:蒸发冷凝器为低温部分冷凝器中的制冷剂冷凝服务。

30.了解溶解与结晶、吸收与解析、蒸馏与精馏。

答:溶解:溶质溶解在溶剂中叫溶解。

结晶:溶质从溶剂中析出31.氨吸收式制冷机、溴化锂吸收式制冷机的制冷剂和吸收剂是什么?。

答:氨吸收式制冷机:制冷剂:氨吸收剂:水溴化锂吸收式制冷机:制冷剂:水吸收剂:溴化锂32.吸收式制冷机的工作原理图,及工作过程。

答:33.吸收式制冷机和蒸气压缩制冷机的工作原理比较答:34.氨水吸收-扩散式制冷机中工质的流动及蒸发器中液氨能在低温下沸腾的原因是什么?答:35.单效溴化锂吸收式制冷机的组成设备名称,循环流程,在h-ξ图上的表示。

答:①发生器:加热使稀溶液中的水蒸发变为浓溶液。

②冷凝器:冷却使水蒸气冷凝为纯水。

③节流阀:降压,使水在低压下蒸发。

④蒸发器:纯水蒸发吸热制冷。

⑤吸收器:浓溶液吸收水分使蒸发器的水蒸发。

其中设置冷却水管用于吸收吸收热。

专业资料整理⑥溶液泵:提升溶液压力,使水蒸气能在常温下凝结。

⑦溶液热交换器:使出发生器的浓溶液冷却,出吸收器的稀溶液加热,有效利用能量。

36.自动融晶管有什么作用?答:消除结晶37.为什么双效溴化锂吸收式制冷机的热力系数较高?答:双效溴化锂吸收式制冷机:蒸气压力≥0.4 Mpa,循环性能系数≥1。

设置高压发生器和低压发生器,高压发生器产生的高温冷剂水蒸气加热低压发生器。

充分利用了冷剂水蒸气的潜热,同时减少了冷凝器的热负荷。

经济性得以提高。

38.第一类吸收式热泵、第二类吸收式热泵的区别答:第一类热泵:驱动热源温度高于输出热温度第二类热泵:驱动热源温度低于输出热温度39.什么是热电效应、西伯克效应、帕尔帖效应?答:1、热电效应:无外磁场时固体热电效应。

含:导热、焦耳热损失、西伯克效应、帕尔帖效应和汤姆逊效应。

2、西伯克效应:两种不同导体组成的开路中,如果导体的两个结点存在温度差,则开路中将产生电动势,为西伯克效应。

3、帕尔帖效应:电流流过两种不同导体的界面时,将从外界吸收热量或放出热量。

为帕尔帖热QP 。

40.解释西伯克效应、帕尔帖效应答:西伯克效应:两种不同导体组成的开路中,如果导体的两个结点存在温度差,则开路中将产生电动势。

为温差电动势E。

帕尔帖效应:电流流过两种不同导体的界面时,将从外界吸收热量或放出热量。

为帕尔帖热ΦP 。

41.基本热电偶的制冷原理是什么?其制冷量由哪几部分组成?答:热电制冷的理论基础是固体的热电效应,在无外磁场存在时,它包括五个效应,专业资料整理专业资料整理导热、焦耳热损失、西伯克(Seebeck)效应、帕尔帖(Peltire)效应和汤姆逊(Thomson)效应。

热电制冷又称作温差电制冷,或半导体制冷42.什么是热电堆?答:将多个热电偶串联,使冷端排在一起,热端排在一起,组成热电堆43.了解多级热电堆的制冷量和功耗。

答:总消耗功率:∑==n1i i P P制冷量: n i h COPi 11n 011=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ΦΦ44.换热器传热量计算公式答:t ∆=ΦKF W45.蒸发器有哪些类型?了解各种蒸发器的结构特点。

答:冷却液体的蒸发器:水箱式蒸发器(直立管式、螺旋管式)、卧式壳管式蒸发器(满液式)、干式卧式壳管式蒸发器冷却空气的蒸发器:冷却排管 、冷风机、直接蒸发式空气冷却器46.冷凝器哪些类型?了解各种冷凝器的结构特点。

答:水冷式冷凝器:立式壳管式、卧式壳管式、套管式风冷式冷凝器:蒸发式冷凝器:47.膨胀节流元件起什么作用?有哪些类型?答:膨胀节流元件起节流和调节进入蒸发器制冷剂流量的作用,并可保证一定的过热度防止液击。

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