2015制冷原理与装置试卷及答案 pdf形式

制冷原理与装置复习提要

1.制冷定义：a.⽤用⼈人⼯工的⽅方法使物体的温度降到环境温度以下，并能保持这个

温度。b.从低于环境温度的物体或空间吸热，并转移给环境介质的过程。

2.制冷的三个区域：a.环境温度-120K制冷（普冷）b.120K-0.3K低温（深冷）

c.0.3K以下极低温

3.制冷与低温的区别：所获得的温度⾼高低不同，所采⽤用的⼯工质以及获得低温的

⽅方法不同。

4.制冷机：实现制冷所必需的机器和设备。

制冷设备：换热器及其各种辅助设备。

制冷装置：将制冷机同消耗冷量的设备结合⼀一起的装置。

制冷剂：制冷机使⽤用的⼯工作介质。

制冷循环：制冷剂在制冷系统中所经历的⼀一系列热⼒力过程。

5.相变制冷原理：利⽤用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的熔化或升华

过程从被冷却的物体吸收热量以制取冷量。

相变潜热：单位质量的物质在等温等压情况下，从⼀一个相变化到另⼀一个相吸收或放出的热量。

四个基本过程：低压液体蒸发吸热，低压蒸汽升压放热，⾼高压蒸汽冷凝放热，⾼高压液体降温放热。

6.根据低压蒸汽升压⽅方式不同，制冷⽅方法分为：蒸汽压缩式制冷，蒸汽吸收式

制冷，蒸汽喷射式制冷。

7.蒸汽吸收式制冷

循环的两个回路：制冷回路+溶液回路

制冷原理：利⽤用热源在发⽣生器中加热具有⼀一定含量的溶液，使其中作为制冷剂的低沸点组分部分被蒸发出来。然后送⼊入冷凝器冷凝成为液体，由节流阀降压到蒸发压⼒力，在蒸发器中蒸发制冷。蒸发器出来的制冷剂蒸汽被发⽣生器中完成发⽣生过程后剩下的溶液吸收，使溶液重新恢复到原有含量，再由发⽣生泵送到发⽣生器中循环使⽤用。

⼯工质对：制冷剂：低沸点，易挥发。

吸收剂：⾼高沸点，不易蒸发。

典型的⼯工质对：⽔水—溴化锂，氨—⽔水。

要求：吸收剂应具有强烈吸收制冷能⼒力，沸点相差越⼤大越好，⼆二元溶液必须⾮非共沸。

8.吸收式制冷机分类

按⽤用途分：冷⽔水机组，热泵机组，冷热⽔水机组。

按热源分：蒸汽型，直燃型，热⽔水型。

按热源利⽤用⽅方式：单效（发⽣生器），双效（低压发⽣生器+⾼高压蒸汽）。

按机组结构分：单筒（发⽣生器、冷凝器、蒸发器、吸收器位于⼀一筒内），双筒（发⽣生器、冷凝器⼀一筒，蒸发器、吸收器另⼀一筒），多筒。

9.热电制冷理论基础：珀尔帖效应

珀尔帖效应：当直流电通过两种不同导体组成的回路时，结点上将产⽣生吸热或放热现象，这就是珀尔帖效应。

判断热电系统热端与冷端：电流⽅方向由N到P，降温吸热为冷端；电流⽅方向由P 到N，升温放热为热端。

10.热电偶测温理论基础：赛⻉贝克效应

赛⻉贝克效应：由两种不同导体组成的回路中，如果导体。两个结点存在温度差，则回路中将产⽣生电动势E，这种现象称为赛⻉贝克效应或者温差电效应。E称为赛⻉贝克电动势或温差电动势。

11.⽓气体涡流管制冷原理：借助涡流管的作⽤用使⾼高速⽓气流产⽣生漩涡分离出冷、热

两股⽓气流，⽽而利⽤用冷⽓气流获得冷量的⽅方法。

12.蒸汽压缩式制冷消耗电能，蒸汽吸收式制冷消耗热能。

13.制冷的热⼒力学基础—逆卡诺循环

内部不可逆损失：制冷机在其流动或状态变化过程中因摩擦、扰动及内部不平衡⽽而引起的损失。

外部不可逆损失：蒸发器、冷凝器及其他换热器中有温差时的传热损失。

14.COP值代表消耗与收益，COP值越⼤大性能越好。

15.制冷系统与热泵系统的区别

制冷系统

从被冷却介质吸热，向环境介质放热，环境为⾼高温。COP=Q0/W。

热泵系统

从环境介质吸热，向温度较⾼高的区域供热，环境为低温。COP=Qk/W=1+Q0/W。

16.具有传热温差（外部不可逆）的循环

⾼高温热源温度T，制冷机向⾼高温热源放热温度

为Tk，低温热源温度为T0'，制冷机向低温热

源吸热时温度为T0.

Tk>T,T0

COP=T0/(Tk-T0).

17.压缩机⾮非等熵（内部不可逆）的循环

W=S1234+A+B

18.洛伦兹循环—变温热源时的逆向可逆循环

下，由两个和热源之间⽆无温差的热交换过

程及两个等熵过程所组成的逆向可逆循

环，是消耗功最⼩小的循环，即制冷系数最

⾼高的循环。

19.压焓图

20.制冷循环与压焓图和温熵图

21.计算（书P43）

q0：单位制冷量。对于1kg制冷剂，当其余液体全部转变为饱和蒸汽时吸收的热量，与制冷剂的汽化热和节流后的干度有关。

qv：单位容积制冷量。压缩机每吸⼊入单位体积制冷剂蒸汽所制取的冷量，仅与制冷剂及吸⽓气状态有关。

qk：单位冷凝热。1kg制冷剂蒸汽在冷凝器中放出的热量，包括显热和潜热两部分。

22.液体过冷循环

将节流前的制冷剂液体

冷却到低于冷凝温度的

状态。

对提⾼高制冷量和制冷系

数有利。

过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度的差值。过冷度越⼤大，循环的制冷系数提⾼高的越多。⼀一定的过冷度还可以防⽌止进⼊入节流前制冷剂处于两相状态，使节流机构⼯工作稳定。

q0增加，qv增加，w0不变，qk增加，制冷系数增加。

23.吸⽓气过热循环

压缩机吸⼊入前的制冷剂

蒸汽温度⾼高于吸⽓气压⼒力

下制冷剂的饱和温度。

⽆无效过热：制冷量不变，制冷系数降

低。

过热都将引起压缩机排⽓气温度增加。

24.回热循环

利⽤用回热使节流前的制冷剂液体与压缩机吸⼊入前的制冷剂蒸⽓气进⾏行热交换，使液体过冷、蒸⽓气过热。

回热循环单位制冷量增⼤大，单位功增⼤大。

25.单级压缩蒸汽制冷实际循环计算（书P57）

26.冷凝温度变化，单位制冷量减⼩小，单位压缩功增⼤大，⽐比体积不变，消耗的功

率增加，制冷系数降低。

蒸发温度变化，制冷量、制冷剂流量、制冷系数都降低，压缩机功率与变化前后压⽐比值有关。

蒸发温度尽可能⾼高，冷凝温度尽可能低。

27.⼯工况：制冷系统的⼯工作条件。