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第三章单级压缩蒸气制冷循环 理论循环 实际循环 计算机计算 特性分析 热力学第二定律分析 第一节 单级压缩蒸气制冷机的理 论制冷循环 液体蒸发制冷的特征 利用制冷剂液体在气化 时（蒸发时）产生的吸热效 应，达到制冷目的。 液体蒸发制冷构成循环的四个 基本过程是： ①制冷剂液体在低压 （低温）下蒸发， 成为低压蒸气 （蒸发过程） ②将该低压蒸气提高至高压蒸气 （压 缩过程） ③将高压蒸气冷凝，使之成为高压液 体 （冷凝过程） ④高压液体降低压力变为低压液体， 返回到①从而完成循环 （节流过程） 1 蒸气压缩式制冷循环 制冷循环就是通过一定的能量 补偿，从低温热源吸热，向高温热 源排热。 热源的温度决定制冷剂吸热与排 热的温度与压力，相应地决定了制 冷循环中的高低压侧的压力比。 (一) 单级蒸气压缩式制冷循环 容积式压缩机的单级压比受压缩机 容积效率和压缩终了温度的制约 通常被限制在8～10 离心式压缩机的单级压缩比受工质 分子量大小与叶轮的周边速度制约 通常被限制在2～4 （一）简单单级蒸气压缩式制冷 的理论循环 单级理论循环是建立在以下一些假设 的基础上的： （1）压缩过程为等熵过程，即在压缩 过程中不存在任何不可逆损失； （2）在冷凝器和蒸发器中，制冷剂 的冷凝温度等于冷却介质的温度，蒸发 温度等于被冷却介质的温度，且冷凝温 度和蒸发温度都是定值； （3）离开蒸发器和进入压缩机的制 冷剂蒸气为蒸发压力下的饱和蒸气，离 开冷凝器和进入膨胀阀的液体为冷凝压 力下的饱和液体； （4）制冷剂在管道内流动时，没有 流动阻力损失，忽略动能变化，除了蒸 发器和冷凝器内的管子外，制冷剂与管 外介质之间没有热交换； （5）制冷剂在流过节流装置时，流 速变化很小，可以忽略不计，且与外界 环境没有热交换。 图3-1理论循环在T-s图（a）和lnp-h图（b）上的表示 按照热力学第一定律，对于在控制容积中进 行的状态变化存在如下关系： dq dh dw （3-1） 这里，把自外界传入的功作为负值。对 上式积分可以得到整个过程的表达式 ： q h w （3-2） 按照式（3-1）和式（3-2），单级压缩 蒸气制冷机循环的各个过程有如下关系： q 称为单位制冷量，习惯上取为正值， 0 在T-s图上用面积1-5-b-a-1代表，而在 lgp-h图上则用线段5-1表示。 dq dh dw （3-1） （1）压缩过程: dq=0,因而 dw=dh （3-3） w=h -h 2 1 (2) 冷凝过程： dw =0 d =d q h q =h -h （3-4） k 2 4 (3) 节流过程： w=0 q=0 Δh=0 h =h （3-5） 4 5 （4）蒸发过程： dw=0