制冷与低温技术复习题及答案

制冷与低温技术复习题及答案

一、判断题（每题2分）

（1）最后一种被液化的气体是氦气（√）

（2）制冷系统的COP一定小于1（×）

（3）逆卡诺循环是由两个等温过程与两个等熵过程组成的（√）（4）基于热力学原理，要获得低于常温的冷量就必须通过向系统作功等方式进行补偿（√）

（5）对蒸汽压缩式制冷循环来说，吸气过热会使制冷量会减少（×）

（6）冰箱采用的制冷方法属于相变制冷（√）

（7）当制冷温度升高时，蒸汽压缩式制冷装置的蒸发温度会下降（×）

（8）吸附从机理上可以分为物理吸附和化学吸附（√）

（9）当制冷温度下降时，压缩机吸入的制冷剂密度下降（×）（10）当制冷温度升高时，蒸汽压缩式制冷系统的制冷系数会增加（√）

（11）理论蒸气压缩制冷循环中，蒸发器内进行的是等温吸热过程（√）

（12）当环境温度升高时，蒸汽压缩式制冷装置的冷凝温度会降低（×）

（13）实际制冷循环中，压缩机工作的压比反而比理想循环小（×）

（14）高温制冷剂对应的是高压制冷剂（×）

（15）理想气体等熵膨胀后温度不变（×）

（16）理想气体等焓节流后只会产生冷效应（×）

（17）气体液化的理论最小功是基于逆卡诺循环计算出来的（×）

（18）水可以用作制冷剂（√）

（19）R12和R11对臭氧层都有较大的破坏（√）

（20）普冷也称为冷冻，低温也称为深冷（√）

（21）空气的最大转化温度高于0℃（√）

（22）在天然气液化工艺中，级联式工艺通常采用3级循环相互复叠（√）

（23）其它条件不变，原料天然气压力越高，其液化的理论最小功越大（×）

（24）饱和液体线和饱和蒸汽线相交于临界点（√）

（25）零效应点的连线称为转化曲线（√）

（26）单位气体的压缩功通常比单位气体的液化功大（×）（27）临界温度高于环境温度的气体，可以只增加压力使之液化（√）

（28）轻烃回收可以采用冷凝法、油吸收法和固定床吸附法（√）（29）其它条件不变，原料天然气温度越高，其液化的理论最小功越大（√）

（30）在复叠式制冷循环中，低沸点工质适于应用在高温级的循

环（×）

二、简答题（每题10分）

（1）什么ODP？什么是GWP？请列举2种ODP较高的制冷工质ODP指Ozone Depletion Potential，即臭氧衰减指数，是以R11为基准考察物质的气体逸散到大气中对臭氧层破坏的潜在影响程度。R11和R12是两种ODP较高的制冷工质。

GWP指Global Warming Potential，即温室指数，是以R11或CO2为基准考察物质的气逸散到大气中对大气变暖的直接潜在影响程度。

（2）什么是COP？对于热机、制冷机和热泵，COP的定义具体是什么？

COP即coefficient of perforance，指性能系数，表征循环收益与付出代价比值的参数，对于热机、制冷机和热泵，其定义分别为：

热力系数?t?制冷系数??收获w

?付出q1收获q2

?付出w收获q1

?付出w热泵（供热）系数??（3）什么是吸附？什么是解吸？什么是物理吸附？什么是化学吸附？

气体与固体接触时，在固体表面或内部将会发生容纳气体的现象，称为固体对气体的吸附。己被吸附的原子分子重新回到气相中，称为解吸或脱附。

物理吸附是气体分子靠分子间作用力(范德华力)吸附在固体吸附剂上，类似于蒸气的凝聚和液化，被吸附分子的表面的化学性质都不变。化学吸附的作用力与化合物中原子之间的作用力相似，吸附后气体分子与固体表面原子形成新的分子。

（4）蒸汽压缩式制冷循环的四个主要部件是什么？并请叙述蒸汽压缩式制冷循环的工作过程。

压缩机、蒸发器、冷凝器以及节流元件。在制冷循环中，低压冷剂先进入压缩机提升压力，之后进入冷凝器与外界换热，冷剂被冷凝成液化，进入节流装置节流，压力降低同时温度也降低。低温的冷剂液体进入蒸发器进行蒸发，获得冷量，自身被加热气化，回到压缩机完成循环。

（5）制冷有哪些方法？

相变制冷（又分为液体相变制冷和固体相变制冷）、吸收式制冷、吸附式制冷、热电制冷（温差电制冷）和绝热放气制冷。（6）林德循环的组成和工作过程

简单林德循环，也称为一次节流液化循环，汉普逊循环，或林德—汉普逊循环。其系统由压缩机、冷却器、换热器、J-T阀以及气液分离器构成。

在此循环中气体首先被等温压缩，然后在换热器（回热）内被返流气体等压冷却到3点，然后经J-T阀节流降温进入气液两相区，并进行气液分离，所到的液体作为产品输出，未液化的气体温度仍很低，返流回换热器提供冷量。一次节流林德循环避免了直接

液化压力和压比过高难以实现的问题，流程简单，但液化效率和能量效率很低。

（7）在蒸汽压缩式制冷循环中，什么是液体过冷？其对循环有哪些影响？

冷凝器中被冷凝为液体的制冷剂经再冷却，使之温度低于冷凝温度的过程称之为液体过冷。采用液体过冷后，冷凝器出口温度降低，因此节流元件出口（即蒸发器入口）处干度减少，制冷量增加，而压缩机功耗不变，因此制冷系数增加，循环效率也随之增加。（8）什么是有效过热？什么是有害过热？它们对制冷循环分别有什么样的影响？

在蒸汽压缩式制冷循环的吸气管路中，如果过热发生在蒸发器后部，或冷却空间的管路上，则称为有效过热；如果过热发生在冷却空间以外，则称为有害过热。

对有效过热，吸气过热使制冷量增加，同时也使功耗增加；对有害过热，吸气过热不会使制冷量增加，但会使功耗增加，并使制冷系数降低。

（9）从热力学原理来说，要实现源源不断的制冷，两个基本条件是什么？一是为了实现制冷，使热量能从低温热源向温度热源传递，必须从外界向制冷装置输入功或以其它形式进行补偿；二是为了持续地获得冷量，必须采用热力学上的逆向循环来实现制冷。（10）什么是J-T效应？什么是热效应、冷效应和零效应？