016第一章制冷的热力学基础.ppt

第一章制冷的热力学基础 第三节制冷热力学特性分析 引言： 本节目的寻找热力学上最佳制冷循环，评价制冷循环 热工知识： （1）正循环（生产功）和逆循环（消耗功） 所有的热力发动机都是。。。 制冷机和热泵都是。。。 （2）可逆循环和不可逆循环 （3）内部不可逆和外部不可逆 第一章制冷的热力学基础 第三节制冷热力学特性分析 （3）内部不可逆和外部不可逆 内部不可逆：制冷剂在其流动或状态变化过程中因摩擦、挠动及内部不平衡而引起的损失； 外部不可逆：蒸发器、冷凝器及其他换热器中有温差时的传热损失。 热工知识： 第一章制冷的热力学基础 第三节制冷热力学特性分析 一、逆卡诺循环 循环过程： 1、无内部和外部不可逆 1-2为等熵压缩过程 2-3为等温放热过程 3-4为等熵膨胀过程 4-1为等温吸热过程 定义 第一章制冷的热力学基础 第三节制冷热力学特性分析 循环分析及热力学评价： 2-3过程放热量： (1-14) 1-4过程吸热量： (1-15) 循环过程的消耗功： (1-16) 一、逆卡诺循环 第一章制冷的热力学基础 第三节制冷热力学特性分析 一、逆卡诺循环 制冷系数： (1-17) (1-18) 第一章制冷的热力学基础 第三节制冷热力学特性分析 一、逆卡诺循环 制冷系数的特性： 1、高温高，低温低，制冷系数小 2、低温比高温对它影响程度大 3、其值可大于1，小于1，或等于1 4、与循环介质无关 第一章制冷的热力学基础 第三节制冷热力学特性分析 一、逆卡诺循环 2、无内部不可逆和有外部不可逆 循环过程及其分析： （1）外部不可逆: （2-3；4-1） （2）内部可逆: （2’-3’；4’-1’；1’-2’；3’-4’) 第一章制冷的热力学基础 第三节制冷热力学特性分析 热力学评价： 一、逆卡诺循环 制冷系数： （1-21） 第一章制冷的热力学基础 第三节制冷热力学特性分析 一、逆卡诺循环 热力完善度： 热力完善度的含义： 其表示实际循环的完善性接近 逆卡诺循环的程度。 第一章制冷的热力学基础 第三节制冷热力学特性分析 热力完善度的特性： 1、其数值恒小于1 2、温差越大，其值越小 一、逆卡诺循环 热力完善度： 第一章制冷的热力学基础 第三节制冷热力学特性分析 二、劳伦兹循环 劳伦兹循环与逆卡诺循环对比： 在热源温度变化的条件下，由两个和热源之间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（劳伦兹循环），是消耗功最小的循环，即制冷系数最高的循环。 第一章制冷的热力学基础 第三节制冷热力学特性分析 劳伦兹循环的分析及热力学评价： 二、劳伦兹循环 微元循环过程的制冷量： 微元循环过程的放热量： 微元循环过程的消耗功： 第一章制冷的热力学基础 第三节制冷热力学特性分析 二、劳伦兹循环 微元循环的制冷系数： （1-24） 第一章制冷的热力学基础 第三节制冷热力学特性分析 二、劳伦兹循环 b-c过程的放热量： d-a过程的吸热量： abcda循环过程的消耗功： 第一章制冷的热力学基础 第三节制冷热力学特性分析 二、劳伦兹循环 制冷系数： 第一章制冷的热力学基础 第三节制冷热力学特性分析 三、热泵循环 热泵和制冷机的区别： （1）两者目的不同； （2）两者的工作温度区间不同 热泵和制冷机的联系： 两者的循环都为逆循环，都可称制冷循环 第一章制冷的热力学基础 第三节制冷热力学特性分析 三、热泵循环 热泵循环的评价 热泵系数： 热泵系数与制冷系数的关系： （1-35） （1-36） 问题：为什么家用热泵空 调器上表示制冷系数为2.8， 热泵（热）系数为2.5 ?