流体力学制冷汽轮机.doc

流体力学 阿基米德原理---(浮力)证明了任何一种液体的液面在静止时位于地球表面呈同一曲率的曲面，曲面的中心即地心。 流体---在任何微小切力的作用下都能够发生连续变形的物质称为流体。液体、气体统称为流体。 连续介质模型（欧拉）--不考虑分子间存在的间隙，而把流体视为由无数连续分布的流体微团组成的连续介质。 作用在流体上的力：表面力和质量力 牛顿粘性应力公式 制冷原理与设备 制冷：指用人工的方法在一定时间和一定空间内将某物体或流体冷却，使其温度降到环境温度 以下，并保持这个低温。 制冷方法有四种：液体气化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷。 液体气化制冷循环：由工质低压下汽化、蒸气升压、高压气液化和高压液体降压四个基本过程组成。蒸气压缩式、吸收式、蒸气喷射式制冷都属于液体气化制冷。 以机械能或电能为补偿的：蒸气压缩式、热电制冷式制冷机 以热能为补偿的：吸收式、蒸气喷射式、吸附式制冷机 饱和状态：当液体处在密闭容器内时，若容器内除了液体及液体本身的蒸气外不存在任何其他气体，那么液体和蒸汽在某一压力下将达到平衡，这种状态称饱和状态。 汽化潜热：液体汽化时，需要吸收热量，该热量称为汽化潜热 制冷系数、热力系数（性能系数COP）热力完善度 压缩机：节流阀；蒸发器；冷凝器； 过冷：制冷剂液体的温度低于同一压力下饱和状态的温度称为过冷。两者之差称为过冷度。制冷剂液体离开冷凝器进入节流阀之间往往具有一定的过冷度。过冷总是有利的。 过热：制冷剂液体的温度高于同一压力下饱和状态的温度称为过热。两者之差称为过热度。制冷剂液体在蒸发其中完全蒸发后人然要继续吸收一部分热量，这样，在他到达压缩机之前就处于过热状态。有害过热和有效过热。氨不宜采用过高的过热度，吸入蒸气的过热会对往复式压缩机的容积效率有所改善，所以，对氨而言，也希望有5 C左右的过热度 闪发蒸气：液体节流产生的蒸气是饱和蒸气，又称闪发蒸气，以区别于加热液体后产生的饱和蒸气。 制冷 ★制冷：指用人工的方法在一定时间和一定空间内将某物体或流体冷却，使其温度降到环境温度 以下，并保持这个低温。 ◆制冷方法有四种：液体气化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷。 ★蒸汽压缩式制冷原理：蒸汽压缩式制冷属于液体汽化制冷方式。液体汽化制冷循环由工质低压下汽化、蒸汽升压、高压气液化和高压液体江亚四个基本过程组成。蒸汽压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成，用管道将其连成一个封闭的系统。工质在蒸发器内与被冷却对象发生热量交换，吸收被冷却对象的热量并汽化，实现低压下汽化；压缩机吸收此低压蒸汽，经压缩后以高压排出，实现蒸汽升压；高温高压气态工值在冷凝器被常温冷却介质冷却，凝结成高压液体，实现高压气液化；高压液体流经膨胀阀时节流，变成低压、低温湿蒸汽，实现高压液化降压，然后进入蒸发器，如此循环。 ★蒸汽喷射式制冷原理：用锅炉产生高温高压工作蒸汽，工作蒸汽进入喷嘴膨胀并以高速流动，于是在喷嘴出口处造成很低的压力，为蒸发器中水在低温下汽化创造了条件，由于水汽化时需从未汽化的水中吸收汽化潜热，因而使未汽化的水温度降低。这部分低温水可用于空气调节或其他生产工艺过程，蒸发器中产生的冷剂水蒸汽与工作蒸汽在喷嘴出口处混合一起进入扩压器，在扩压器中由于流速降低使压力升高，到冷凝器被外部冷却水冷却变为液态水，液态水由冷凝器引出分两路：一路进过节流阀降压后送回蒸发器，继续蒸发制冷；另一路用泵提高压力送回锅炉，重新加热产生工作蒸汽 蒸汽喷射式特点：以热能为补偿能量形式；结构简单；加工方便；没有运动部件；使用寿命长，故具有一定的使用价值。但这种制冷级所需工作蒸汽的压力高，喷射器的流动损失大，因此效率较低 ★吸附制冷原理：是以热能为动力的能量转换系统，属于液体汽化制冷。以沸石-水吸附为例（太阳能驱动）它包括吸附床、冷凝器和蒸发器，用管道结成一个封闭的系统。白天，吸附床首日照加热，沸石温度升高，产生解析作用，从沸石中脱析出水蒸气，系统内的水蒸气压力上升，达到与环境温度对应的饱和压力时，水蒸气在冷凝器中凝结，同时放出潜热，凝水储存在蒸发器中。夜间，吸附床冷下来，沸石温度逐渐降低，它吸附水蒸汽的能力逐步提高，造成系统内气体压力降低，同时，蒸发器中的水不断蒸发出来，用以补充沸石对水蒸气的吸附。蒸发过程吸热，达到制冷的目的 ★压缩机作用：起着压缩和输送制冷剂蒸气并造成蒸发器中低压力、冷凝器中高压力的作用，使整个系统的心脏；节流阀：对制冷剂器截流降压作用并调节进入蒸发器的制冷剂流量；蒸发器：是输出冷量的设备，制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量，从而达到制取冷量的目的；冷凝器：是输出热量的设备，从蒸发器中吸取的热量连同压缩机所消耗的功（电能）起了补偿作用，使制冷剂不断从低温物体中吸