2015制冷原理与装置试卷及答案 pdf形式.pdf

制冷原理与装置复习提要 1. 制冷定义：a.⽤⼈⼯的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：所获得的温度⾼低不同，所采⽤的⼯质以及获得低温的 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起的装置。 制冷剂：制冷机使⽤的⼯作介质。 制冷循环：制冷剂在制冷系统中所经历的⼀系列热⼒过程。 5. 相变制冷原理：利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，从⼀个相变化到另⼀个相吸 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，⾼压蒸汽冷凝放热， ⾼压液体降温放热。 6. 根据低压蒸汽升压⽅式不同，制冷⽅法分为：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：利⽤热源在发⽣器中加热具有⼀定含量的溶液，使其中作为制冷 剂的低沸点组分部分被蒸发出来。然后送⼊冷凝器冷凝成为液体，由节流阀 降压到蒸发压⼒，在蒸发器中蒸发制冷。蒸发器出来的制冷剂蒸汽被发⽣器 中完成发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 泵送到发⽣器中循环使⽤。 ⼯质对：制冷剂：低沸点，易挥发。 吸收剂：⾼沸点，不易蒸发。 典型的⼯质对：⽔—溴化锂，氨—⽔。 要求：吸收剂应具有强烈吸收制冷能⼒，沸点相差越⼤越好，⼆元溶液必须 ⾮共沸。 8. 吸收式制冷机分类 按⽤途分：冷⽔机组，热泵机组，冷热⽔机组。 按热源分：蒸汽型，直燃型，热⽔型。 按热源利⽤⽅式：单效 （发⽣器），双效 （低压发⽣器+⾼压蒸汽）。 按机组结构分：单筒 （发⽣器、冷凝器、蒸发器、吸收器位于⼀筒内），双筒 （发⽣器、冷凝器⼀筒，蒸发器、吸收器另⼀筒），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：电流⽅向由N到P，降温吸热为冷端；电流⽅向由P 到N，升温放热为热端。 10. 热电偶测温 理论基础：赛⻉克效应 赛⻉克效应：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，则回路中将产⽣电动势E，这种现象称为赛⻉克效应或者温差电效应。E称 为赛⻉克电动势或温差电动势。 11. ⽓体涡流管制冷原理：借助涡流管的作⽤使⾼速⽓流产⽣漩涡分离出冷、热 两股⽓流，⽽利⽤冷⽓流获得冷量的⽅法。 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，环境为⾼温。COP=Q0/W。 热泵系统 从环境介质吸热，向温度较⾼的区域供热，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 ⾼温热源温度T，制冷机向⾼温热源放热温度 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,T0T0,Qk增⼤，耗功增加， COP=T0/(Tk-T0). 17. 压缩机⾮等熵 （内部不可逆）的循环 W=S1234+A+B 1