作業(yè)及思考題資料

1、制冷原理及設(shè)備作業(yè)及思考題一、緒論1、“冷”是如何界定的？何謂“制冷”？制冷的定義是否嚴(yán)禁？答：以環(huán)境溫度為人為設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，低于環(huán)境溫度的物體成為冷物體。用人工的方法在一定時間和一定空間內(nèi)將物體冷卻到環(huán)境溫度以下，并保持 這個溫度稱為制冷。2、制冷技術(shù)的研究內(nèi)容和理論基礎(chǔ)是什么？答：內(nèi)容有3點(diǎn)研究獲得低溫的方法，有關(guān)機(jī)理以及與此相應(yīng)的制冷循環(huán)，并進(jìn)行熱力學(xué)分析計算研究制冷劑的性質(zhì)研究制冷循環(huán)所必須的機(jī)械和技術(shù)設(shè)備以上三點(diǎn)前兩點(diǎn)是理論基礎(chǔ)3、對于人工制冷，熱力學(xué)第二定律為我們指出了什么？答：熱量不能自發(fā)的從低溫物體轉(zhuǎn)移向高溫物體，而不引起其他變化，所以為了實(shí)現(xiàn)這一過程，我們必須向循環(huán)系統(tǒng)提供能量

2、。4、制冷方法是如何分類的？答：制冷分為120k以上普冷12020k深冷200.3k低溫制冷0.3k以下超低溫制冷方法有：液體氣化法（適合普冷）氣體膨脹法熱電法 固體絕熱去磁法二、制冷方法1、為什么液體汽化法能夠制冷？答：液體氣化吸收氣化潛熱，所以能產(chǎn)生低溫2、液體汽化法制冷有幾種制冷（循環(huán)）方式？分別簡述之。答：蒸汽壓縮式，吸收式，蒸汽噴射式，吸附式3、分析制冷系數(shù)與制冷效率的異同。答:制冷系數(shù)cop=q/w表示制得的冷量與消耗功量的比值，制冷效率=COPO/COPc 表示實(shí)際循環(huán)與理論循環(huán)的接近程度。4、在某一條件下，制冷循環(huán)的性能系數(shù) COP有無最高值？試分析之。答：在恒溫?zé)嵩春蜔釁R之間

3、工作的可逆制冷機(jī)， 其性能系數(shù)只與熱源熱匯溫度有 關(guān)，兩者越接近，cop越高，兩者不可能相等，所以cop沒有最大值。5、熱泵的工作原理是什么？其性能如何表示？答：逆向循環(huán)中，通過一定的補(bǔ)償能，將低溫環(huán)境中的熱能吸收后釋放到高溫環(huán)境，使用冷凝器放熱量的循環(huán)為熱泵。cop=Qa/W=（W+Q0）/W1三、單級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)1、分析理論制冷循環(huán)與理想制冷循環(huán)的異同？答：理論循環(huán)沒有考慮制冷劑過冷和蒸汽過熱產(chǎn)生的影響，沒有考慮各個部件管 路的阻力壓降，壓縮過程并非等熵系統(tǒng)存在不凝性氣體，等。2、壓-焓圖有什么特點(diǎn)？答：壓力為縱坐標(biāo)比焓為橫坐標(biāo)，等溫線為（豎橫下曲）線，等熵線右上傾斜，3、什么是節(jié)流

4、損失？分析其對循環(huán)性能的影響。答：液體制冷劑節(jié)流后進(jìn)入兩相區(qū)，其干度越小，蒸發(fā)吸熱量越大，節(jié)流產(chǎn)生的蒸汽不利于循環(huán)性能，增加制冷劑過冷度可以減少節(jié)流損失。4、什么是過熱損失？分析其對循環(huán)性能的影響。答：蒸汽溫度高于同壓力下的飽和蒸汽溫度成為過熱，溫差為過熱度5、什么是有效過熱？什么是無效過熱？分析其對循環(huán)性能的影響。答：過熱有制冷效果，成為有效過熱，沒有制冷效果，成為無效過熱，無效過熱 對循環(huán)性能不利，有效過熱相反。6為什么要分析熱交換及壓力損失對循環(huán)性能的影響？答：熱交換及壓力損失是循環(huán)內(nèi)因，與理論循環(huán)相比，實(shí)際循環(huán)中由于這些因素 存在制冷劑熱力狀態(tài)變化是不可避免的對循環(huán)性能有很大影響，所以

5、應(yīng)當(dāng)分析。7、某理論制冷循環(huán)，使用R22為制冷劑，蒸發(fā)溫度為15C,冷凝溫度為35C,沒有過冷和過熱，試對理論循環(huán)進(jìn)行熱力計算。如果上面的循環(huán)具有5C的過冷度，循環(huán)性能有什么變化？如果還有 5C的過熱度，循環(huán)性能有什么變化？ 答：有5度過冷度，節(jié)流產(chǎn)生的氣體量減少，節(jié)流損失減小，循環(huán)性能提高；5度過熱度循環(huán)性能下降。8、簡述制冷流程中各個主要部件的作用。答：壓縮機(jī)輸送、壓縮、抽出制冷劑，接受、補(bǔ)償能量；蒸發(fā)器換熱，保證蒸發(fā) 壓力，產(chǎn)生壓力；冷凝器換熱，保證冷凝壓力，產(chǎn)生負(fù)壓；膨脹閥降低制冷劑壓 力。9*、制冷壓縮機(jī)分為幾類？其型號如何表示？10*、說明制冷壓縮機(jī)主要的部件及其作用。11、何謂制

6、冷機(jī)的性能？答：制冷機(jī)的制冷量與外在因素即人為可控因素之間的關(guān)系為制冷劑性能。12、提出制冷機(jī)工況有什么意義？答：制冷工況有兩類，制冷壓縮機(jī)工況，制冷工況。制冷系統(tǒng)性能與他們的工作 條件是相關(guān)的，不講工作條件，只講制冷量和性能系數(shù)是沒有意義的。 為了確定 他們的特性和對同類產(chǎn)品進(jìn)行比較，規(guī)定的一系列工作條件稱為工況。13、分析制冷機(jī)性能與工況的關(guān)系。答：假定冷凝溫度不變，蒸發(fā)溫度越低，制冷量下降，比容積功增加，性能系數(shù) 下降。假定蒸發(fā)溫度不變，冷凝溫度升高，比容積功增加，制冷量下降，性能系數(shù) 下降。4、提出制冷壓縮機(jī)的制冷量換算系數(shù)的意義？15什么是內(nèi)在參數(shù)？什么是外在參數(shù)？答：內(nèi)在參數(shù)：人為

7、不可控，冷凝溫度，蒸發(fā)溫度，過冷度，過熱度。在外參數(shù)：制冷劑流量16、 什么是制冷壓縮機(jī)的名義工況？什么是制冷壓縮機(jī)的考核工況？p47 答：名義工況指制冷壓縮機(jī)標(biāo)牌上的標(biāo)牌工況，考核工況17、什么是單位軸功率制冷量？其與制冷系數(shù)有無區(qū)別？四、制冷劑1、對制冷劑的性質(zhì)有那些方面的要求？答：1 環(huán)境可接受性， 2 熱力性質(zhì)滿足使用要求(高壓不過高，低壓無負(fù)壓，壓 力比不過大，性能系數(shù)大，單位容積單位質(zhì)量制冷量大) ，3 傳熱性和流動性較 好， 4化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性較好的使用安全， 5 無毒不燃不爆， 6 價格便宜來 源廣。2、FREONS符號表示方法？答：無機(jī)物R7+分子量整數(shù)部分，有機(jī)物 R

8、(m-1) (n+1) (x) B (z)式中 CmHnFxClyBrz3、CFC等是如何破壞臭氧層的？答:氯離子與臭氧結(jié)合生成 02和CIO-，兩個CIO-見光分解產(chǎn)生Cl-和02從而 使03不斷的轉(zhuǎn)化為024、特魯頓定律的主要內(nèi)容是什么？對其所代表的意義進(jìn)行分析。 答：大多數(shù)物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度下蒸發(fā)時，其摩爾熵增的數(shù)值大體相等。意義： 標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)相近的物質(zhì)， 分子量大的氣化潛熱小， 分子量小的氣化潛熱大。 各種制 冷劑在一個大氣壓下氣化時，單位容積氣化潛熱大體相等。5、研究制冷劑與潤滑油的溶解性有何作用？ 答：潤滑油起潤滑，冷卻，清潔的作用，在循環(huán)中必不可少，制冷機(jī)中制冷劑與 潤滑油有充分接

9、觸， 兩者的溶解性對系統(tǒng)中機(jī)器設(shè)備的工作和系統(tǒng)的流程設(shè)計都 有影響。6、常用的制冷劑有幾種？簡述常用制冷劑的性質(zhì)和特點(diǎn)。 答：水，氨，C02碳?xì)浠衔?，氟利昂，R22,R127、制冷劑熱力性質(zhì)計算需要使用那些方程？ 答：狀態(tài)方程，飽和氣體壓力方程，飽和液體密度方程，理想氣體比熱容方程， 比焓方程，比熵方程，潛熱方程。8、常用的第二制為什么復(fù)疊式制冷要設(shè)置膨脹容器？ 答：復(fù)疊式制冷的低溫側(cè)蒸發(fā)溫度為高溫側(cè)冷凝溫度， 當(dāng)系統(tǒng)停止運(yùn)行后， 整體 升溫為常溫，制冷劑大幅度膨脹系統(tǒng)壓力太大，所以需要設(shè)置膨脹容器。作業(yè)題：分析當(dāng)蒸發(fā)溫度降低時兩級壓縮制冷循環(huán)的性能變化。性質(zhì)如何？五、兩級壓縮和復(fù)疊式制冷循

10、環(huán)1 、為什么要提出兩級壓縮和復(fù)疊式制冷循環(huán)？答： 1 單級壓縮導(dǎo)致排氣溫度過高，將會使?jié)櫥妥兿?，潤滑條件惡化，2 冷凝溫度升高或者蒸發(fā)溫度降低時，壓縮機(jī)壓力比將增大， 3 壓縮機(jī)有效容積減小利 用率下降，制冷量減少直至歸零。為此，提出兩級壓縮和復(fù)疊式制冷。2、兩級壓縮制冷循環(huán)有幾種流程？ 答：一級節(jié)流，兩級節(jié)流，中間完全冷卻，中間不完全冷卻。 P843、如何確定兩級壓縮制冷循環(huán)的中間壓力？ P914、為什么復(fù)疊式制冷要設(shè)置膨脹容器？5、分析當(dāng)蒸發(fā)溫度降低時兩級壓縮制冷循環(huán)的性能變化。六、吸收式制冷機(jī)的溶液熱力學(xué)基礎(chǔ)1、什么是相律？ 答：體系處于平衡狀態(tài)時，他的自由度，相數(shù)，組分?jǐn)?shù)滿足一定關(guān)

11、系，這個關(guān)系 稱為相律。 f=k- 相數(shù) +22、二元溶液的定壓沸騰過程有什么特點(diǎn)？ 答：低沸點(diǎn)物質(zhì)氣相濃度高于液相濃度。 （高壓制冷劑即低溫制冷劑說的是同壓 沸點(diǎn)）3、敘述使用拉烏爾定律和道爾頓定律確定二元溶液相圖的過程。 P1034、分析二元溶液發(fā)生吸收與解析的條件。答：在外界參數(shù) p1,t1 下二元溶液某一組分的氣相 x 和液相 x 處于平衡狀態(tài)， 外界參數(shù)變化時，平衡會被破壞。溫度降低時，使它具有吸收蒸汽的能力，即為 可吸收狀態(tài)，溫度升高，使它具有放出蒸汽的能力就會發(fā)生解析。5、如何在焓濃度圖上確定各種熱力過程？七、溴化鋰吸收式制冷機(jī)1、溴化鋰有何性質(zhì)？溴化鋰水溶液有什么性質(zhì)和特點(diǎn)？答

12、:溴化鋰屬無機(jī)鹽，無色粒狀晶體，沸點(diǎn)高，易溶于水，性質(zhì)穩(wěn)定 水溶液特點(diǎn)：無色液體，溴化鋰溶解度與溫度正相關(guān)，使用中通常要求質(zhì)量 分?jǐn)?shù)不超過66%有強(qiáng)烈的吸濕性，比熱容小粘度大密度大于水表面 張力大導(dǎo)熱系數(shù)隨增大降低，隨溫度升高增大對黑色金屬和紫銅有強(qiáng)烈腐 蝕性。2、在焓濃度圖上確定溴化鋰吸收式制冷循環(huán)。 p1323、什么是循環(huán)倍率？答: 表示在發(fā)生器中每產(chǎn)生 1 千克水蒸氣所需要的溴化鋰稀溶液的循環(huán)量。4、什么是放氣范圍？經(jīng)濟(jì)放氣范圍是多少？答: 進(jìn)入發(fā)生器的溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)減去離開發(fā)生器的溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為放氣范圍，經(jīng) 濟(jì)范圍 4-55、簡述進(jìn)行溴化鋰吸收式制冷機(jī)熱力和傳熱計算的步驟。6、說明提高溴

13、化鋰吸收式制冷機(jī)性能的途徑。答:及時抽出不凝性氣體，調(diào)節(jié)溶液循環(huán)量強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)過程采取適當(dāng) 的防腐措施。7、分析影響溴化鋰吸收式制冷機(jī)性能的主要因素及其影響。8、溴化鋰吸收式制冷機(jī)冷量調(diào)節(jié)的方法有那些？各有什么特點(diǎn)？答: 加熱蒸汽量調(diào)節(jié)加熱蒸汽壓力調(diào)節(jié)加熱蒸汽凝結(jié)水量調(diào)節(jié)冷卻水量 調(diào)節(jié)溶液循環(huán)量調(diào)節(jié)溶液循環(huán)量與蒸汽量組合調(diào)節(jié)溶液循環(huán)量與加熱蒸 汽凝結(jié)水量組合調(diào)節(jié)9、溴化鋰吸收式制冷機(jī)的安全保護(hù)措施有哪些？ p14910、為什么要提出雙效溴化鋰吸收式制冷循環(huán)？ 15011、分析說明溴化鋰吸收式制冷機(jī)的特點(diǎn)。12、簡要說明串、并聯(lián)流程的雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的流程？八、熱電制冷1、說明熱電制冷的基

14、本原理 答：電流流過兩種不同導(dǎo)體的界面時， 從外界吸收熱量或者向外界放出熱量， 對 于半導(dǎo)體電偶，他的帕爾貼效應(yīng)很強(qiáng)，就能夠在制冷節(jié)點(diǎn)處表現(xiàn)出明顯的制冷效 應(yīng)。2、什么是材料的優(yōu)值系數(shù)？其意義是什么？答：Z=a 2/ p入，a為溫差電勢率，p為電阻率，入為導(dǎo)熱系數(shù)。材料優(yōu)值系數(shù) 決定了材料是否適合作為熱電偶元件，Z值越高越適合。3、為什么要提出制冷系數(shù)最佳工況和制冷能力最佳的工況？答：4、熱電制冷的外在參數(shù)有那些？分析影響熱電制冷性能的主要因素。答:工作電流，冷端溫度，材料優(yōu)值系數(shù)，制冷電路連接方式。5、熱電制冷有什么特點(diǎn)？答:結(jié)構(gòu)簡單體積小啟動快控制靈活操作具有可逆性主要缺點(diǎn)是效率 低，耗電

15、多。6 概括熱電堆設(shè)計步驟。答:設(shè)計已知條件（制冷量，設(shè)計溫度，冷卻介質(zhì)溫度，工作參數(shù)確定（熱 端溫度，冷端溫度溫差）熱電堆級數(shù)元件尺寸及連接方式設(shè)計工作狀態(tài)選 擇設(shè)計計算九、制冷機(jī)的熱交換設(shè)備1、熱交換設(shè)備中的傳熱過程有什么特點(diǎn)？2、說明蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和主要應(yīng)用。 p1853、 說明冷凝器的種類、基本構(gòu)造和主要應(yīng)用。p1944、何為開式、閉式冷卻水系統(tǒng)？ p2025、 對數(shù)平均溫差、對數(shù)平均焓差的意義？p209 2116概括冷凝器、蒸發(fā)器設(shè)計計算的步驟。7、熱計算絕緣層厚度有幾種方法？兩種 p249十、制冷機(jī)的其它輔助設(shè)備及管道1、膨脹機(jī)構(gòu)有幾種類型？答:手動膨脹閥（工業(yè)用制冷裝置）熱力膨脹閥（工，商業(yè)空氣調(diào)節(jié)裝置）熱電 膨脹閥，毛細(xì)管（家用制冷裝置）浮球調(diào)節(jié)閥2、膨脹機(jī)構(gòu)的主要作用是什么？答:主要有兩個作用，1是節(jié)流2是調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量。3、熱力膨脹閥的控制機(jī)理是什么？調(diào)整蒸發(fā)器出口處的過熱度來調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的流量。4、熱力膨脹閥的控制原理是什么？如何確定其設(shè)計過熱度？答:制冷劑流經(jīng)蒸發(fā)器產(chǎn)生壓力降，其末端飽和溫度將低于入口處飽和溫度，