制冷技术_第一章.ppt

第一章 制冷技术基础 第一节 制冷技术的基本知识 一、物态的变化 自然界的一切物质都是由大量分子组成的，同时分子 又处于无规则的永不停息的运动中，而这种大规模分子的 杂乱无章运动称之为热运动。 理解制冷，更近一点说，理解我们身边用着的空调，不 需要高深的知识基础，只需要对初中物理基础知识还有记忆， 然后加上一些日常所熟悉的散热、导热现象，比如： 1）一碗热水静静地放在桌上，周围没有风； 2）另一碗热水放在电风扇风口处； 3）这碗热水被倒进一个大盆里，然后放到电风扇风口处； 比较上述三种情况，哪一种热水凉得快?很显然，第三种 情况凉得最快，第一种情况凉的最慢，这个日常生活中经常见 到，但道理是什么呢？这里体现散热的好坏或者说快慢与2个 因数有关： 1）空气流通越快，空气带走的热越多，散热当然越快； 2）物质面积越大，物质跟外界的接触机会就越多，散热当然越好； 从这里联想到空调：1）有风扇，增加空气流通，使空 调换热更好；2）把热交换器（空调里的冷凝器和蒸发器）做成 薄薄的翅片（材料为铝），就是在有限的体积下增加换热面 积，增强热交换能力；空调就是和我们一碗水的散热一样的道 理。空调的目的就是进行热交换。冷的把热的冷却，热的把冷 的加热。而之所以换热器用铜管和铝片，那是因为两者都比较 柔软，易加工成各种形状，展薄加厚都没问题，另外导热好， 价格可以接受，相比其它材料，这两者更成熟、经济、高效、 安全。 * 二、流体的基本状态参数 在热力工程中，用来实现能量转换的物质叫做工质。表 示工质状态的物理量称为流体或工质的状态参数．流体的基本 状态参数有温度、压力、比容、焓、熵和内能等。 1、温度 温度是表示物体冷热程度的物理量。温度的标准（简称 温标）又分为摄氏温度、华氏温度和绝对温度等。 2、压力 物理学中，把单位面积上所承受的压力称为压强，工程 上就称为压力。气体的压力是大量气体分子热运动时对壁面撞 击的结果。工程上压力常以符号P 表示。 大气也有压力，称为大气压力，简称大气压，用符号B表 示。 绝对压力、表压力和真空度 用u 型压力计测量系统压力的方法如图所示： 3、比容 物质所占有的体积与该物质的重量之比值称为该物质的比容，比容用符号v 表示，常用的单位为米3/ 千克（m 3/kg ）。 4、热量和比热 热量是表示物体吸热或放热多少的物理量，热量通常用符号Q表示。 三、气体的物理性质 1 ．理怒气体的状态方 设想一种在任何条件下都符合下述关系式的气体 对于任何气体，只要知道其分子量产，其气体常数R ，就可按下式求出 2 ．混合气体性质 混合气体的总压力等于各组成气体的分压力之和。即： 四、热力学定律 1 ．热力学第一定律 能量守恒和转换定律称为热力学第一定律。用数学式表达为 Q = A · L  式中： L ― 机械功（kgf·m ) Q ― 由机械功转换成的热量（kcal )  A ― 比例系数，功热当量（kcal/kgf . m ) 2、热力学第二定律 实践中的大量事实证明： ( 1 ）要使热传递方向倒转过来，靠消耗功来实现。 ( 2 ）热机能连续不断地将热变为机械功，一定伴随有热量的损失。 五、热量的传递 物质（系统）内的热量转移的过程叫做热传递。热传递有三种方式，即热传导、对流和热辐射。 六、显热和潜热 在加热（或冷却）过程中，物质的温度、状态将发生改变（即相变）。物质温度与状态随时间变化的曲线如图所示。 物质在加热（或冷却）过程中，温度升高（或降低）所吸收（或放出）的热量叫显热。用符号Q 显表示。显热量计算式： 物质在加热（或冷却）过程中，只改变原有状态，而温度不发生变化，这种 改变状态所消耗（或得到）的热叫做潜热。用符号Q 潜表示。 第二节 制冷剂及其状态 一、制冷剂 制冷剂是制冷机（包括电冰箱）用来实现能量转换的工作物质，又称制冷工质。 1、选用制冷剂的基本原则 ( l ）安全性 ( 2 ）热力学特性: ① 蒸发潜热要大。② 临界温度要高于环境温度。 ③ 凝固点要低。 ④ 比容越小越好。 ⑤ 制冷剂的导热系数和放热系数要高。 ( 3 ）其它要求: ①制冷剂的粘度和密度要尽量小。 ②在高温下不会分解，稳定。 ③没有明显的侵蚀作用。 ④易于与润滑油混合。 ⑤有一定的吸