(车07)第七章 习题讲解
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
7
例4：设有一台制冷装置按照逆向卡诺循环工作。已知冷 库温度为－5℃，环境温度为 20℃，求制冷系数的数值。又 若利用该装置作为热泵，并从－5℃的环境取热而向 20℃ 的 室内供热，求热泵供热系数的数值。
Байду номын сангаасΔU
8
例4：设有一台制冷装置按照逆向卡诺循环工作。已知冷 库温度为－5℃，环境温度为 20℃，求制冷系数的数值。又 若利用该装置作为热泵，并从－5℃的环境取热而向 20℃ 的 室内供热，求热泵供热系数的数值。 解：按照制冷系数的计算公式，有
第七章
习题讲解
1
例1：热量总是自动地从高温物体传向低温物体。试举 例说明在制冷循环及热泵装置中，正是利用了这条规律， 才能实现将热量从低温区转移到高温区的目的。
2
例1：热量总是自动地从高温物体传向低温物体。试举例说明在制 冷循环及热泵装置中，正是利用了这条规律，才能实现将热量从低温 区转移到高温区的目的。 答：热量总是自动地从高温物体传向低温物体，但制冷及热泵的 任务却是要将热量从低温区转移到高温区去。
' 1 1 10.72 11.72
吸热 q2 低温热源
9
例5：有一空气制冷装置，冷藏室的温度保持在－8℃，大气环 境温度为 25℃，已知制冷量 Q2＝1×105 kJ/h。求：(1)该制冷装 置循环制冷系数可能达到的最大值；(2)该装置必须消耗的最小功
率；(3)每小时传给大气环境的热量 Q1 。
10
例5：有一空气制冷装置，冷藏室的温度保持在－8℃，大气环
境温度为 25℃，已知制冷量 Q2＝1×105 kJ/h。求：(1)该制冷装
置循环制冷系数可能达到的最大值；(2)该装置必须消耗的最小功 率；(3)每小时传给大气环境的热量 Q1 。 解：(1) 当制冷循环为逆向卡诺循环时制冷系数最大：
按照卡诺循环 工作时，q 可以 用 T 替代。
q2 T2 268.15 10.72 q1 q2 T1 T2 293.15 2681.5
按照热泵供热系数的计算公式，有
高温热源 放热 q1 热泵// 制冷 w
或
q1 q1 T1 293.15 11.72 w q1 q2 T1 T2 293.15 268.15
3
例2：蒸汽压缩制冷装置采用了什么补偿条件？
4
例2：蒸汽压缩制冷装置采用了什么补偿条件？ 蒸汽压缩制冷装置是采用压缩机和节流阀来控制压力的，并用 功量转换成热量的能质下降过程作为补偿条件，来实现热量从低温 区转移到高温区的能质升高过程。
5
例3：众所周知，卡诺循环具有最高的热效率。为什么不
让如图所示的蒸气压缩制冷循环1-2-3-4-1按照逆向卡诺循环 1’-2’-3-4’-1’工作？
6
例3：众所周知，卡诺循环具有最高的热效率。为什么不让如图所示的蒸气压 缩制冷循环1-2-3-4-1按照逆向卡诺循环1’-2’-3-4’-1’工作？
答：(1) 在3-4’过程中，从冷凝器出来的工质是已经凝结后的液体，能作的膨 胀功很小。采用节流阀代替膨胀机后，虽然由 3-4’ 的可逆绝热膨胀过程变成了 34 的不可逆绝热节流膨胀，损失了一点可回收的功，但节流阀结构简单、体积小、 造价低、调节方便，很容易控制所需的制冷温度。 (2) 在1’-2’过程中，湿蒸气的压缩有难以克服的缺点：①液体是不可压缩的， 当活塞在电机的驱动下强行压缩时，会损坏压缩机；②压缩终了2’时，气缸的余 隙容积中会留有液体工质，当压缩机进行再吸气时，残留的液体工质将由于气缸 内压力降低而汽化，挤占了气缸的空间，影响吸气量。
Q2 (3) 由 c 得 Q1 Q2
Q1
1 c Q2
c
312.37 (kW)＝1124545 (kJ/h)
11
c max
Q2 T2 265.15 8.035 Q1 Q2 T1 T2 298.15 265.15
Q2 1105 / 3600 34.57 (kW) 8.035
(2) 按逆向卡诺循环工作时，该装置消耗的功率为最小：
wc min
c max
对于制冷工质，其饱和压力和饱和温度是一一对应的。因此，可 以让制冷工质在低压下蒸发，使其饱和温度低于低温区的温度，从而 能从低温区吸收汽化潜热；再让制冷工质在高压下凝结，使其饱和温 度高于高温区的温度，从而能把凝结潜热在较高的温度时放出去。这 样就完成了热量从低温区到高温区的转移。为此，必须采取必要的措 施并付出一定的代价（使制冷工质不断地增压和减压），来完成不同 温度下的相变任务。 不难看出，无论在蒸发器中的吸热过程，或是在冷凝器中的放热 过程，热量总是自动地从高温传向低温。
例4：设有一台制冷装置按照逆向卡诺循环工作。已知冷 库温度为－5℃，环境温度为 20℃，求制冷系数的数值。又 若利用该装置作为热泵，并从－5℃的环境取热而向 20℃ 的 室内供热，求热泵供热系数的数值。
Байду номын сангаасΔU
8
例4：设有一台制冷装置按照逆向卡诺循环工作。已知冷 库温度为－5℃，环境温度为 20℃，求制冷系数的数值。又 若利用该装置作为热泵，并从－5℃的环境取热而向 20℃ 的 室内供热，求热泵供热系数的数值。 解：按照制冷系数的计算公式，有
第七章
习题讲解
1
例1：热量总是自动地从高温物体传向低温物体。试举 例说明在制冷循环及热泵装置中，正是利用了这条规律， 才能实现将热量从低温区转移到高温区的目的。
2
例1：热量总是自动地从高温物体传向低温物体。试举例说明在制 冷循环及热泵装置中，正是利用了这条规律，才能实现将热量从低温 区转移到高温区的目的。 答：热量总是自动地从高温物体传向低温物体，但制冷及热泵的 任务却是要将热量从低温区转移到高温区去。
' 1 1 10.72 11.72
吸热 q2 低温热源
9
例5：有一空气制冷装置，冷藏室的温度保持在－8℃，大气环 境温度为 25℃，已知制冷量 Q2＝1×105 kJ/h。求：(1)该制冷装 置循环制冷系数可能达到的最大值；(2)该装置必须消耗的最小功
率；(3)每小时传给大气环境的热量 Q1 。
10
例5：有一空气制冷装置，冷藏室的温度保持在－8℃，大气环
境温度为 25℃，已知制冷量 Q2＝1×105 kJ/h。求：(1)该制冷装
置循环制冷系数可能达到的最大值；(2)该装置必须消耗的最小功 率；(3)每小时传给大气环境的热量 Q1 。 解：(1) 当制冷循环为逆向卡诺循环时制冷系数最大：
按照卡诺循环 工作时，q 可以 用 T 替代。
q2 T2 268.15 10.72 q1 q2 T1 T2 293.15 2681.5
按照热泵供热系数的计算公式，有
高温热源 放热 q1 热泵// 制冷 w
或
q1 q1 T1 293.15 11.72 w q1 q2 T1 T2 293.15 268.15
3
例2：蒸汽压缩制冷装置采用了什么补偿条件？
4
例2：蒸汽压缩制冷装置采用了什么补偿条件？ 蒸汽压缩制冷装置是采用压缩机和节流阀来控制压力的，并用 功量转换成热量的能质下降过程作为补偿条件，来实现热量从低温 区转移到高温区的能质升高过程。
5
例3：众所周知，卡诺循环具有最高的热效率。为什么不
让如图所示的蒸气压缩制冷循环1-2-3-4-1按照逆向卡诺循环 1’-2’-3-4’-1’工作？
6
例3：众所周知，卡诺循环具有最高的热效率。为什么不让如图所示的蒸气压 缩制冷循环1-2-3-4-1按照逆向卡诺循环1’-2’-3-4’-1’工作？
答：(1) 在3-4’过程中，从冷凝器出来的工质是已经凝结后的液体，能作的膨 胀功很小。采用节流阀代替膨胀机后，虽然由 3-4’ 的可逆绝热膨胀过程变成了 34 的不可逆绝热节流膨胀，损失了一点可回收的功，但节流阀结构简单、体积小、 造价低、调节方便，很容易控制所需的制冷温度。 (2) 在1’-2’过程中，湿蒸气的压缩有难以克服的缺点：①液体是不可压缩的， 当活塞在电机的驱动下强行压缩时，会损坏压缩机；②压缩终了2’时，气缸的余 隙容积中会留有液体工质，当压缩机进行再吸气时，残留的液体工质将由于气缸 内压力降低而汽化，挤占了气缸的空间，影响吸气量。
Q2 (3) 由 c 得 Q1 Q2
Q1
1 c Q2
c
312.37 (kW)＝1124545 (kJ/h)
11
c max
Q2 T2 265.15 8.035 Q1 Q2 T1 T2 298.15 265.15
Q2 1105 / 3600 34.57 (kW) 8.035
(2) 按逆向卡诺循环工作时，该装置消耗的功率为最小：
wc min
c max
对于制冷工质，其饱和压力和饱和温度是一一对应的。因此，可 以让制冷工质在低压下蒸发，使其饱和温度低于低温区的温度，从而 能从低温区吸收汽化潜热；再让制冷工质在高压下凝结，使其饱和温 度高于高温区的温度，从而能把凝结潜热在较高的温度时放出去。这 样就完成了热量从低温区到高温区的转移。为此，必须采取必要的措 施并付出一定的代价（使制冷工质不断地增压和减压），来完成不同 温度下的相变任务。 不难看出，无论在蒸发器中的吸热过程，或是在冷凝器中的放热 过程，热量总是自动地从高温传向低温。