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杭州电子科技大学－精品课程 制冷空调自动化 (?Automation?of?Refrigeration?? Air-conditioning?)? ? 杭州电子科技大学自动化学院人工环境实验室 精品课制作小组 2007年8月 第一节　基本概念 第二节 制冷的热力学基础 以卡诺循环作为比较依据，第一类循环就是卡诺循环制冷机，第二类循环则是理想的热源驱动逆向可逆循环——三热源循环。 两类制冷循环能量转换关系图 (a)以电能或机械能驱动 (b)以热能驱动 (4)热源驱动的逆向可逆循环——三热源循环 对可逆制冷机 热力系数 4.制冷的获得方法 焦耳汤姆逊效应 (1) 节流过程的热力学特征 通过膨胀阀时焓不变，因阀中存在摩擦阻力损耗，所以它是个不可逆过程，节流后熵必定增加 节流阀、毛细管、热力膨胀阀和电子膨胀阀等多种形式。 焦耳－汤姆逊效应 理想气体的焓值仅是温度的函数，气体节流时温度保持不变，而实际气体的焓值是温度和压力的函数，节流后温度一般会发生变化。 焦耳－汤姆逊系数 制冷系统中的节流元件 结构简单，价格低廉，在小型制冷空调装置中应用广泛 (2)热力理想等压源系统 在工质未冷凝的气体制冷机系统中，吸热过程是变温的，而不象在卡诺制冷机中那样在等温下吸热。这样，实际系统与卡诺系统比较是不公平的，因为实际系统的冷源温度不恒定。 没有一个制冷系统的制冷系数可以大于相同温限下工作的卡诺制冷机，否则就可以制造第二类永动机。要达到相同的制冷效应，所有实际的制冷机都要比卡诺制冷机花费更多的功。 热力学第二定律的推论之一 * 制冷空调技术 * 制冷空调技术 第一章 制冷热工基础 第一节　基本概念 第二节 制冷的热力学基础 第三节 制冷的传热学基础 状态参数中比容、压力、温度是可由仪表直接测量得到的参数，称作基本状态参数。 一、基本状态参数 1.比容 (v，m3/kg) 单位质量工质所占有的体积； 比容和密度之间互为倒数。 2.压力(p，单位Pa) 单位面积上所承受的垂直作用力； 分子运动撞击在单位面积上呈现的平均作用力； 工程上常用的单位： 兆帕(1MPa=106Pa)；巴(1bar=105 Pa)； 标准大气压(1atm=101325Pa) 3.温度 描述系统冷、热状况的状态参数 标志物体内部分子无序运动的剧烈程度 温度的高低通常用温标来表示 常用的温标有： (1)热力学绝对温标（热力学温度或绝对温度）：　开尔文在热力学第二定律的基础上，从理论上引入的与测温物质性质无关的温标。可作为标准温标，一切经验温标均可以用此温标来校正(符号为T，单位为K)。 (2)摄氏温标： 符号为t、单位℃。1960年国际计量会议把水的三相点定为273.16K，0.01℃。 (3)热力学温标的关系 t(℃)=T(K)－273.15 另外常用的温标还有华氏温标和朗肯温标。 一个不受外界影响的系统，无论初始状态如何，经过充分长时间后，必将达到这样一种状态: ——系统的宏观性质不随时间变化，即达到平衡状态。 二、平衡状态参数 1.定义 没有外界作用的条件下，系统的宏观性质不随时间而变化的状态。 2.实现条件 对于一个状态可以自由变化的热力系，如果系统内以及系统与外界的一切不平衡势差均不存在，则热力系一切可见的宏观变化停止，这时热力系处于平衡状态。 3.特点 具有确定的状态参数。 平衡状态 三、热力过程、准平衡过程与可逆过程 热力系由一状态向另一状态变化时所经历全部状态的总和 1.定义 在热力过程中，不平衡势差无限小，热力学所经历的一系列状态都无限接近于平衡状态的热力过程。 2.实现条件 推动过程进行的势差无限小。 3.特点 准平衡过程可在状态参数坐标图中用连续曲线表示； 准平衡过程是一种理想过程，是实际过程进行得足够缓慢的极限情况，一切实际过程只能接近于准平衡过程 在工程实际设备中进行的过程常可作为准平衡过程。 热力过程 准平衡过程 1.定义 系统经历一个过程之后，如果沿原来路径逆向进行，能使系统与外界同时恢复到初始状态而不留下任何痕迹。 可逆过程与准平衡过程从定义上的一个重要区别就在于过程逆行,“没有遗留下任何变化”，例如功、热、状态等变化。 2.实现条件 推动过程的势差无限小，而且不存在任何耗散现象。无耗散效应的准平衡过程就是可逆过程。 所谓耗散指固体或液体的磨擦、电阻、非弹性形变、磁滞等现象起的效应，使能量耗散了，变为热。 3.特点 可逆过程是热力学的抽象，实际过程无法实现，但可以无限接近它 研究可逆过程的目的，在于抓主要矛盾，反映本质。把可逆过程作为实际过程中能量转化效果的比较标准; 在实际热力学计算中，通常是把某