热工基础知识概要.doc

课题一 制冷技术专业基础知识 一、制冷工为什么一定要有一定的热工基础知识 制冷机和空调器都是热工机械，其工作原理都是以热工理论为基础，系统的运行管理和故障分析又离不开必要的热工知识。因此，学习制冷技术必须掌握与制冷、空调密切相关的热工基础知识。它包括热力学、传热学及流体力学中的一些常见的名词、定律、原理、图表及计算方法等。 二、热工参数 1、温度及温标 温度是物体内部分子运动平均动能的标志，或者说是表示物体冷热程度的量度。 表示温度的标度称为温标，常用的有摄氏温标和华氏温标，前者的单位用摄氏度（℃）表示，后者用华氏度（）表示。 摄氏温标规定在1个标准大气压下，洁净冰的融点和洁净水的沸点各为0°和100°，在这两个点之间100等分，每个等分就是1℃。 华氏温标规定在1个标准大气压下，洁净冰的融点和洁净水的沸点分别为32°和212°，在这两个点之间180等分，每个等分就是1°F。摄氏和华氏温标之间的关系为tc=（tf-32） 在热力学计算中通常使用绝对温标，也称热力学温标或开氏温标，其单位用K表示。它规定以水的三相点（273.15K即0.001℃）作为基点，每一个等分与摄氏温标大小一样，因此两者的关系为T=tc+273.15 在工程计算中，为了方便常近似的取T=tc+273 温度换算表P2 2、什么叫压力？什么叫真空度？常用的单位是什么？ 在工程上把单位面积上所受的垂直作用力称为压力，而在物理学上称为压强。用公式表示为 P= 压力的单位为帕（Pa），在工程计算中由于Pa单位太小，经常用千帕或兆帕来代替。1M Pa=1×106 Pa 在物理学上常用物理大气压（又称标准大气压）这个单位，它是指纬度45·海平面上大气的常年平均压力，1atm=0.101Mpa。 真空度：当被测容器内压力低于大气压时，其表压为负值，工程测试中称为真空度。 绝对压力与表压之间的关系： 3、比容 单位质量的物质所占有的容积称比容。 4、热量与制冷量 热量：物质热能转移时的度量，表示某物体吸热或放热多少的物理量。热量的单位为焦耳或千焦耳。 过去热量的常用单位为卡或千卡。 制冷量：用人工方法在单位时间里从某物体（空间）移去的热量。 4、冷吨 英制制冷量单位：1冷吨就是在24小时内冻结1吨0℃的水变成0℃的冰所需的冷量。 5、比热 单位质量的某物质温度升高1℃所需的热量叫比热。 6、显热和潜热 显热：物体在加热（或冷却）过程中，温度升高（或降低）所需吸收（或放出）的热量，称为显热。 潜热：单位质量的物体在吸收或放出热量的过程中，其形态发生变化，但温度不发生变化。 7、汽化、沸腾和蒸发 沸腾和蒸发是汽化的两种形式。物质从液态变气态的过程叫汽化。 沸腾：在一定温度（沸点）下，液体内部和表面同时发生剧烈的汽化过程，称为沸腾。 蒸发：在任何温度下，液体外露表面的汽化过程称为蒸发。 8、冷凝和液化 冷凝：冷凝又称液化，指物质从气态变为液态的过程。 9升华和固化 升华：物质从固态直接变成气态的过程。例干耗 固化：物质从气态直接变成固态的过程。例结霜 10、饱和 在密闭容器内液体蒸发或沸腾而汽化为气体分子，同时由于气体分子之间以及气体分子与容器壁之间发生碰撞，其中一部分又返回到液体中，当在同一时间内两者数量相等，即汽化的分子数与返回液体中的分子数相平衡时，这一状态称为饱和状态。饱和状态的温度称为饱和温度，饱和温度时的压力称为饱和压力。 11、过热和过热气体 在饱和压力的条件下，继续使饱和蒸汽加热，使其温度高于饱和温度，这种状态称为过热。此时的蒸汽称为过热蒸汽；过热蒸汽的温度称为过热温度；过热温度与饱和温度的差称为过热度。 12、过冷和过冷液体 饱和液体在饱和压力不变的条件下，继续冷却到饱和温度以下称为过冷。这种液体称为过冷液体；过冷液体的温度称为过冷温度；过冷温度与饱和温度的差值称为过冷度。 13、临界温度和临界压力 各种气体当压力升高时，其比容减小。随压力继续升高，蒸汽的比容逐渐接近于气体的比容，当两者相等时，称为临界状态。对应临界状态点的温度称临界温度，压力称临界压力 14、制冷剂的压焓图 “一点” “两线” “三区” “五态” “八条线” 等压线： 等焓线： 饱和液线：表示即将要沸腾的液体。 饱和蒸汽线： 等温线： 等熵线：简要理解为jue 15、单级蒸汽压缩式制冷循环 A：制冷系统组成 B：单级压缩制冷循环的热力计算 （1）单位质量制冷量：每Kg制冷剂在蒸发器中的制冷量 （2）单位耗功 压缩机每压缩1Kg制冷剂所消耗的功 （3）单位冷凝器热负荷：每Kg制冷剂在冷凝器中放出的热量 （4）制冷系数：单位制冷量与单位耗功之比 C：工况变化对运行特性的影响（请用制冷剂的压焓图进行分析） （1）冷凝温度升高，其他参数不变 （2）蒸发温度降低，其他参数不变 （3）液体过冷