11 制冷循环分析
沈维道《工程热力学》(第4版)章节题库-制冷循环(圣才出品)
第11章制冷循环一、选择题1．供热系数ζ可以是（）。
A．大于1 B．等于1 C．小于1【答案】A2．压缩气体制冷循环中，随循环增压比提高，制冷系数（），循环制冷量（）。
A．增大，增大B．增大，下降C．下降，增大D．下降，下降【答案】C【解析】压缩气体制冷循环的经济性指标，所以循环增压比越大．制冷系数越小。
但增压比越大，单位质量工质的制冷量也越大。
因此，为了提高压缩气体制冷装置的制冷量，常采用加大制冷工质的质量流量。
3．与采用可逆膨胀机相比，压缩蒸气制冷循环中采用节流阀简化了系统设备，（）了制冷量，（）了制冷系数。
A．增加，提高B．增加，降低C．降低，提高D．降低，降低【答案】D【解析】压缩蒸气制冷循环中采用节流阀后，由于节流过程不可逆，熵增大，所以与采用可逆膨胀机相比，制冷量减少，失去了可以从膨胀机得到的功，循环的制冷系数下降，但简化了系统设备，提高了系统工作的稳定性，同时可以较方便地控制蒸发器中压力，所以压缩蒸汽制冷系统几乎毫无例外地采用节流阀。
4．工程上，压缩蒸气制冷装置中常常采用使制冷工质在冷凝器中冷凝后继续降温，即所谓的过冷工艺，以达到（）制冷量，（）制冷系数。
A．增加，提高B．增加，降低C．降低，提高D．降低，降低【答案】A【解析】采用过冷工艺后，制冷工质在蒸发器内的吸热量由增加到使循环制冷量增大，同时并不改变压缩耗功，达到了提高循环制冷量和循环制冷系数的目的。
5．制冷循环的工作好坏是以（）来区分的。
A．制冷系数的大小B．制冷能力的大小C．耗功量的大小D．A和B 【答案】D6．（多选）制冷系数ε可以是（）。
A．大于1 B．等于1 C．小于1【答案】ABC二、判断题1．房间温度增加会使冰箱的制冷系数降低。
（）【答案】对2．一台制冷机，在对低温热源制冷的同时对高温热源进行供热，则其供热系数始终比制冷系数大1。
（）【答案】对3．制冷系数是大于1的数。
（）【答案】错【解析】制冷系数是指制冷循环中制冷量与消耗功的比值，可能大于1，也可能小于1。
汽车空调的制冷剂循环系统设计与效能分析
汽车空调的制冷剂循环系统设计与效能分析一、引言近年来，汽车空调的需求不断增长，人们对于车内舒适度的要求也不断提高。
汽车空调的制冷剂循环系统设计与效能分析成为了汽车工程师和研发人员亟需解决的问题。
本文将对汽车空调的制冷剂循环系统的设计原理以及其效能进行分析与讨论。
二、制冷剂循环系统设计原理汽车空调的制冷剂循环系统由压缩机、冷凝器、蒸发器和节温器等组成，通过制冷剂的循环流动，实现对车内空气的降温。
制冷剂在不同组件中的状态改变实现了制冷效果。
具体工作原理可分为以下几个阶段：1. 压缩阶段：制冷剂从蒸发器进入压缩机，在高压力下被压缩为高温高压气体。
2. 冷凝阶段：高温高压制冷剂通过冷凝器，在与外界空气接触的过程中散发热量，降温并凝结为高压液体。
3. 膨胀阶段：高压液体制冷剂通过节温器，进入低压管道，压力和温度骤降。
4. 蒸发阶段：低压制冷剂进入蒸发器，在与车内空气接触的过程中吸收车内热量，实现降温效果，同时变为低压蒸汽。
以上四个阶段的循环不断进行，实现了汽车空调的降温作用。
三、制冷剂循环系统效能分析汽车空调的效能主要体现在制冷剂在循环过程中的性能和车内降温效果。
1. 制冷剂性能指标：制冷剂在不同温度环境下的压力、温度和容积的变化对其循环效能影响较大。
选用合适的制冷剂能够提高循环系统的制冷性能和效率。
2. 制冷剂流动性能：制冷剂在循环系统中的流动性能直接影响系统的工作效果。
流动不畅或过大的阻力会影响制冷剂的流动速度和效率。
因此，在设计过程中需要合理选择管道直径与长度，以及优化系统布局，减少制冷剂的压力损失。
3. 冷凝器与蒸发器的设计：冷凝器和蒸发器是汽车空调系统中最关键的组件。
冷凝器的设计应注意提高散热效果，确保高温高压制冷剂能够充分散发热量；蒸发器的设计应注意提高散热面积，增加与车内空气接触的机会，以实现更好的降温效果。
4. 制冷剂的选择：制冷剂的选择需要综合考虑其制冷性能、环保性、价格等方面因素。
环保型制冷剂的应用在汽车空调系统中越来越受到重视，以减少对大气层的破坏。
制冷循环压焓图分析和制冷剂流程图
第二章制冷循环压焓图剖析和制冷剂流程图Copy Right By:Thomas T.S. Wan()Sept. 3, 2009All Rights Reserved工业冷冻系统设计从制冷循环压焓（P-H）图剖析和制冷剂流程图开始：（ 1）制冷循环P-H 图剖析(P-H Diagram Refrigeration Cycle Analysis)。
使用 PH图计算制冷系统的热力学物性能够剖析制冷循环的可行性。
经过PH图剖析，能够很清楚确实定系统设计点的制冷剂流量和运转工况。
（ 2）制冷剂流程图(Refrigerant Flow Diagram)制冷剂流程图给出了系统所用设施，设施间管道走向和尺寸，保温要求；还确立了压降、吸气过热度等等。
制冷剂流程图可能特别简略，假如有必需也能够推行到工艺仪表流程图中（ P&I D）。
制冷剂流程图是要与P-H 图一同阅读。
从制冷剂流程图和 PH图中能够获悉完好的系统信息。
P-H (Pressure-Enthalpy)图剖析:R22典型 PH （压焓）图如图2-1所示。
利用 P-H图能够表达理论制冷循环，如图2-2所示。
图 2- 3为制冷循环图 2-2简化版，可是只表现了与理论制冷循环有关的数据，省略了纵坐标（压力）和横坐标（比焓）。
与循环有关的压力和比焓值如PH图所示。
蒸发器 - A-B-C 对应蒸发温度， B 点与 C点比焓差为单位质量制冷量。
压缩机 - C-D 为等熵压缩过程。
压缩过程比焓差为H D-H C。
压缩过程（绝热过程）也能够用英尺表示为（H D-H C）× 778。
关于实质压缩，不再依据绝热过程，而是多变过程，如图2-3中C-D’所示。
冷凝 - 冷凝（放热）过程为 D-E （实质过程为 D’- E）。
冷凝器总放热量等于蒸发器吸热量与系统输入功率之和。
膨胀 - E-B 代表膨胀过程。
PH图 2-3中制冷系统（无损失）运转参数以下：冷凝温度（ CT ）： 110℉蒸发温度（ ET ）： 10℉冷凝压力： 241.04 Psia蒸发压力： 47.46 Psia压缩机吸气温度：10℉压缩机吸气压力：47.46 Psia压缩机排气压力：241.04 Psia压缩机吸气比焓：105.44 Btu/Lb压缩机排气比焓：123.25 Btu/Lb液态制冷剂比焓：42.45 Btu/Lb压缩机吸气熵：关于更为精准计算，介绍从制冷剂物性表或许计算机软件中查问参数。
12制冷循环PPT课件
2021/2/4
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11
多级蒸气压缩制冷循环
单级蒸气压缩制冷的不足：制冷温度低时→制冷剂蒸发温度也低， 此时，在相同冷凝条件下，要求压气机有较大的增压比，使得压缩 耗功增大，压气机排气温度升高。
采用多级压缩制冷循环，可获得不同温度的冷量，同时可减少耗 功，降低排汽温度。
循环中系统消耗净功 ，w 0从冷库中的低温物体吸热q2，向温度较 高的环境放热 。 q 1
过程2-3，工质从冷库中吸取热量：
q2T2(s3s2)
过程4-1，工质向环境放出热量：
q1 T1(s4 s1)
循环中消耗的净功：
w0 q1 q2
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2
制冷系数(制冷—性制能冷系循数环)中从低温物体吸收的热量与所消耗的 净功之比。即
氨蒸气。由于氨溶解时产生溶解热，为了保持溶液的吸收能力，要
用冷却水冷却吸收器。泵浓溶液加压后送入蒸气发生器。蒸气发生 器加热浓溶液，使其中所溶解的氨蒸发产生氨气。
蒸气发生器中氨气蒸发后低浓度的氨
水溶液，经节流降压后流回吸收器重新 利用。
吸收式制冷，由泵完成制冷剂的加压，
耗功比用压气机压缩制冷剂蒸气的耗功
lnp-h图上的蒸气压缩制冷循环的循环曲线：1-2为定熵过程；23为定压过程；3-4为节流过程，其初终两态的焓相等；4-1为定压 过程。
lnp-h图上状态点的近似确定： 1点：蒸发温度线与干饱和蒸气线的交点； 2点：过1点的等熵线与冷凝温度线的交点；
3点：冷凝温度线与饱和液体线的交点(不考 虑过冷度，图中3点有过冷度) ；
高压压气机吸气的组成：①低压压气机的排汽；②中压蒸发器蒸 发产生的蒸气；③高压节流器节流闪蒸产生的蒸气；④来自高压节 流器的液体与中间冷却器的排气接触换热而汽化产生的蒸气。
空调制冷循环原理说明
空调制冷循环原理说明
空调制冷循环是空调系统中起关键作用的原理。
它通过制冷剂的循环流动来实现冷气的制备和分发。
下面将对空调制冷循环原理进行解释。
压缩机
压缩机是空调制冷循环的关键部件之一。
它用于将制冷剂压缩成高压气体。
当制冷剂从蒸发器中进入压缩机时，压缩机通过提高压力和温度将其转变为高压气体。
冷凝器
冷凝器是制冷循环中的另一个重要组成部分。
在冷凝器中，高压制冷剂气体通过散热而冷却，变成高压液体。
冷凝器中的散热通常通过与外部空气接触或传导来实现。
膨胀阀
膨胀阀是调节制冷剂流动的关键装置。
它通过控制制冷剂流量的大小来维持制冷循环的平衡。
在膨胀阀过程中，高压液体制冷剂会通过缩小的通道进入蒸发器。
蒸发器
蒸发器是制冷循环中的最后一个组成部分。
在蒸发器内，低压
液体制冷剂会蒸发成气体。
蒸发过程中，制冷剂从高温环境中吸收
热量，将其吸收到制冷剂中，并使其冷却。
制冷剂
制冷剂在空调制冷循环中起到传递热量的关键作用。
正常情况下，制冷剂在低温和低压状态下蒸发，并在高温和高压状态下冷却
和冷凝。
制冷剂的循环过程不断重复，以达到空调制冷循环的目的。
通过理解空调制冷循环原理，我们可以更好地了解空调系统的
运作方式。
这对于设计、维护和使用空调系统都非常重要。
12-制冷循环.
T1
8
4
1
4
4
s
3、有回热与无回热两循环的比较 ① 理论循环的比较 ② 实际循环的比较
制冷系数 制冷量
回热循环优点:
（1）同样制冷系数下，增压比下降，这为采用大流量的 叶轮式压气机和膨胀机提供可能； （2）增压比减小，使压缩过程和膨胀过程的不可逆损失 的影响减小。
§12-3 压缩蒸汽制冷循环
制冷量q2
1
制冷循环
s
热泵循环
s
4.制冷循环的计算内容
制冷量 循环放热量 循环耗净功 制冷系数 T2 T T0
3
耗净功w0 4 制冷量q2
sa
2
1
制冷量 制冷系数 = 循环耗净功
sb
s
5.热泵供暖循环的计算 吸热量 供暖量 循环耗净功 供暖系数
T T1
供暖量w0＋q2
全封闭式制冷压缩 机，电动机和压缩 机连成整体，装在 同一机体内共用一 根轴。压缩机和电 动机组装在一个密 闭的机壳内，机壳 由两部分焊接而成， 取消轴封。露在机 壳外的只有吸排气 管、工艺管、其他 (如喷液管)必要管 道和电源线。
立式壳管式冷凝器
卧式壳管式冷凝器
套管式冷凝器
风冷冷凝器
冷库
具有回热的空气压缩制冷循环的T-s图
具有回热的空气压缩制冷循环T-s图
T T2 T 3 7 8 5 2 6
T1
1
4
s
回热器
7
膨 胀 机
冷 却 器
q1
具有回热的空气压缩制冷
8
1
5
压 缩 机
6 T T2 T T1 3 7 5 2 6
4
蒸发器
制冷循环的热力学分析和冷量损失研究
制冷循环的热力学分析和冷量损失研究 摘要：为了提高循环的热力学效率，找出产生不可逆性的主要因素，本文通过对制冷循环进行了热力分析，总结了功耗种类及计算方法，提出了减少功耗的措施，同时分析总结出产生冷量损失的产生原因，提出一些措施，给实践和设计提供了参考。
关键词：制冷循环；功耗；冷量损失； 理想的制冷循环是由一系列可逆的热力过程构成。可逆过程所需功耗均比同一始终态的任何不可逆过程小[1-2]，为了提高循环的热力学效率，找出产生不可逆性的主要因素，就必须估计功耗在循环中各部位的分配情况，这就需要对循环进行热力分析。此外，冷量平衡是装置启动和正常运转的保证，尽量减少冷量损失，降低功能，也需要了解冷量损失的场合和部位。
1. 制冷循环的热力分析
每一个实际的制冷循环，功耗都可划分为两部分，一是过程在可逆情况下进行所需的功耗，即理论功耗 ；二是过程偏离可逆状态而增加的功耗 ，所以工程的总功耗为 。实际制冷循环偏离可逆状态而增加的功耗 主要包括以下几项:
(1) 气体在压缩机中压缩时，偏离可逆等温压缩过程而增加的功耗[3-4]，即
（1） 式中： —实际压缩过程偏离可逆压缩过程而增加的功耗， ； —压缩机的效率； —可逆压缩过程的理论功耗， 。
(2) 气体在膨胀机中膨胀时，偏离等熵膨胀而增加的功耗 ，即 （2） 式中： —进入膨胀机的气体流量， ； —气体膨胀前后的实际熵变， ； —环境温度， 。
(3) 换热器中换热截面上冷热气体存在温度差而增加的功耗 ，即 （3） —冷、热流体的流量， ； —冷、热流体的熵变化， 。
(4) 因节流过程不可逆性而增加的功耗 ，即 （4） 式中： —进入节流阀的流体流量， ； —节流前后熵的变化值， 。
(5) 环境漏入热量（也称跑冷损失）而增加的功耗 ，即
（5） 式中： —所分析部位漏入的热量，即相对于计算基准的跑冷损失， ； —分析部位低温度位的温度， 。
(6) 换热器热端存在着的温度差而造成冷量回收不完全增加的功耗 ，其值采用将相当于这部分不能完全回收的冷量，从相应出口温度条件下转移到环境温度所需消耗的功耗来计算，即
制冷循环原理
制冷循环原理
制冷循环原理是通过一系列的过程来实现冷却效果的。
这个循环过程主要涉及到四个基本组件，即压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。
首先，制冷循环开始于压缩机。
压缩机的作用是将低压低温的制冷剂气体抽入并压缩，使其变为高压高温的气体。
通过使用电力或者机械力，压缩机会进行压缩工作。
接下来，高温高压的制冷剂气体会被送入冷凝器。
冷凝器是一个换热器，它通过散热的方式将制冷剂气体中的热量释放出去。
在这个过程中，制冷剂气体会被冷却并转变为高压液体。
冷凝器通常通过外界的冷凝介质（如空气或水）来实现热量的散发。
然后，高压液体制冷剂会通过膨胀阀进入蒸发器。
膨胀阀的作用是将高压液体制冷剂迅速放松，使其在压力下降的同时，温度也随之降低。
在蒸发器中，制冷剂会吸收外界的热量来进行蒸发，从而形成低温低压的蒸汽。
最后，低温低压的制冷剂蒸汽会返回压缩机，开始下一循环。
此时，制冷剂蒸汽再次经过压缩，形成高压气体，以便再次进入冷凝器。
通过不断地循环，制冷循环可以提供持续的冷却效果。
这种原理常被应用于家用空调、冰箱等制冷设备中，以提供舒适的室内环境和保鲜食品的需要。