制冷原理与设备课件(1.2、1.3)
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Department of Power Engineering
1.3 制冷循环的热力学特性分析 热力学第二定律表明：由两个等温过程与两个等 熵过程所组成的逆卡诺循环最经济，其制冷系数 也最大，任何实际制冷循环的制冷系数都小于逆 卡诺循环的制冷系数（？）。
逆卡诺循环从理论上指出了提高制冷装置经济性 的重要方向（？），还可以用作评价实际制冷循 环完善程度的标准。
1.3 制冷循环的热力学特性分析
1.3 制冷循环的热力学特性分析
正循环：动力循环 热力循环
逆循环：制冷循环 可逆循环 热力循环 内部不可逆
不可逆循环
外部不可逆
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1.3 制冷循环的热力学特性分析 1.3.1 热源温度不变的逆向可逆循环-----逆卡诺循环 热力学中，逆卡诺循环是工作在一个恒温热源和 一个恒温冷源之间的理想逆向循环，由两个等熵 过程和两个等温过程组成。
气相区
•
三区：
– – –
两相区
•
八线：
– – – – – – – –
作用：确定状态参数（？）表示热力过程 分析能量变化
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1.2 制冷剂的压焓图和温熵图
Department of Power Engineering
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1.3 制冷循环的热力学特性分析
作业
2．画出制冷剂压焓图中各等值线的走向。 3．制冷系数的大小与哪些因素有关？ 4．什么是热力完善度？它和制冷系数有什么 不同？
Department of Power Engineering
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1.3 制冷循环的热力学特性分析
1.3.2 热力完善度
热力完善度是指实际制冷循环的制冷系数ε与工作 于相同温度间的可逆循环的制冷系数 εc 的比值， 用β表示，用来衡量循环的不可逆程度 β ＝ε/εc 热力完善度是制冷循环的一个技术经济指标。 当比较两个制冷装置循环的经济性时，如果两者 的工作温度 T1、T2相同，采用ε 与采用β进行比较 是等价的。 如果两者的 T1、T2不相同，只有对它们的热力完 善度加以比较才能够如实反映出制冷装置循环的 经济性优劣。
1.2 制冷剂的压焓图和温熵图
1.2.2 温熵图（T-S图）
•
一点：
临界点K
•
两线：
饱和液线x=0 饱和蒸气线x=1
•
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
•
四等线：
等压线p 等焓线h 等熵线s 等温线t
Department of Power Engineering
第一篇 基础篇
模块一 制冷技术的热力学基础（2）
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1.2 制冷剂的压焓图和温熵图
1.2.1 压焓图（lgp-h图）
• 2、制冷剂的压焓图
●
•
一点：
– 临界点C 液相区、 两相区、 气相区。 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。 等压线p（水平线） 等焓线h（垂直线） 饱和液线x=0， 饱和蒸气线x=1， 无数条等干度线x 等熵线s 等比体积线v 等温线t
图1-7 逆卡诺循环的T-s图
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1.3 制冷循环的热力学特性分析 整个循环过程中，工质从低温热源吸取热量Q2， 消耗循环净功W，向高温热源（环境介质）放出 热量Q1。根据热力学第一定律，有
Q1＝Q2＋W
在热力学中，用制冷系数来定义制冷循环的经济 性。所谓制冷系数，它表示完成制冷循环时，从 被冷却系统中吸收的热量Q2与所消耗功量W的比 值，即： ε＝Q2／W
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1.3 制冷循环的热力学特性分析 逆卡诺循环的制冷系数εc可从图1-7推得： Q2＝T2(sc-sd) Q1＝T1(sb-sa) 由式（1-1）得 W = Q1-Q2= T1(sb－sa)-T2(sc－sd) 由于sc = sb ，sd=sa， 所以 W = (T1-T2)（sc-sd），则： εc＝Q2／W =[T2(sc-sd)]/[(T1 -T2)(sc－sd)] ＝T2/(T1 －T2) （ εc与制冷剂的种类有关么？）
1.3 制冷循环的热力学特性分析 热力学第二定律表明：由两个等温过程与两个等 熵过程所组成的逆卡诺循环最经济，其制冷系数 也最大，任何实际制冷循环的制冷系数都小于逆 卡诺循环的制冷系数（？）。
逆卡诺循环从理论上指出了提高制冷装置经济性 的重要方向（？），还可以用作评价实际制冷循 环完善程度的标准。
1.3 制冷循环的热力学特性分析
1.3 制冷循环的热力学特性分析
正循环：动力循环 热力循环
逆循环：制冷循环 可逆循环 热力循环 内部不可逆
不可逆循环
外部不可逆
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1.3 制冷循环的热力学特性分析 1.3.1 热源温度不变的逆向可逆循环-----逆卡诺循环 热力学中，逆卡诺循环是工作在一个恒温热源和 一个恒温冷源之间的理想逆向循环，由两个等熵 过程和两个等温过程组成。
气相区
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三区：
– – –
两相区
•
八线：
– – – – – – – –
作用：确定状态参数（？）表示热力过程 分析能量变化
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1.2 制冷剂的压焓图和温熵图
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1.3 制冷循环的热力学特性分析
作业
2．画出制冷剂压焓图中各等值线的走向。 3．制冷系数的大小与哪些因素有关？ 4．什么是热力完善度？它和制冷系数有什么 不同？
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1.3 制冷循环的热力学特性分析
1.3.2 热力完善度
热力完善度是指实际制冷循环的制冷系数ε与工作 于相同温度间的可逆循环的制冷系数 εc 的比值， 用β表示，用来衡量循环的不可逆程度 β ＝ε/εc 热力完善度是制冷循环的一个技术经济指标。 当比较两个制冷装置循环的经济性时，如果两者 的工作温度 T1、T2相同，采用ε 与采用β进行比较 是等价的。 如果两者的 T1、T2不相同，只有对它们的热力完 善度加以比较才能够如实反映出制冷装置循环的 经济性优劣。
1.2 制冷剂的压焓图和温熵图
1.2.2 温熵图（T-S图）
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一点：
临界点K
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两线：
饱和液线x=0 饱和蒸气线x=1
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三区：
液相区 两相区 气相区
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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
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四等线：
等压线p 等焓线h 等熵线s 等温线t
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第一篇 基础篇
模块一 制冷技术的热力学基础（2）
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1.2 制冷剂的压焓图和温熵图
1.2.1 压焓图（lgp-h图）
• 2、制冷剂的压焓图
●
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一点：
– 临界点C 液相区、 两相区、 气相区。 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。 等压线p（水平线） 等焓线h（垂直线） 饱和液线x=0， 饱和蒸气线x=1， 无数条等干度线x 等熵线s 等比体积线v 等温线t
图1-7 逆卡诺循环的T-s图
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1.3 制冷循环的热力学特性分析 整个循环过程中，工质从低温热源吸取热量Q2， 消耗循环净功W，向高温热源（环境介质）放出 热量Q1。根据热力学第一定律，有
Q1＝Q2＋W
在热力学中，用制冷系数来定义制冷循环的经济 性。所谓制冷系数，它表示完成制冷循环时，从 被冷却系统中吸收的热量Q2与所消耗功量W的比 值，即： ε＝Q2／W
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1.3 制冷循环的热力学特性分析 逆卡诺循环的制冷系数εc可从图1-7推得： Q2＝T2(sc-sd) Q1＝T1(sb-sa) 由式（1-1）得 W = Q1-Q2= T1(sb－sa)-T2(sc－sd) 由于sc = sb ，sd=sa， 所以 W = (T1-T2)（sc-sd），则： εc＝Q2／W =[T2(sc-sd)]/[(T1 -T2)(sc－sd)] ＝T2/(T1 －T2) （ εc与制冷剂的种类有关么？）