制冷原理与设备1-3章习题解答

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1、制冷原理与设备思考题、习题参考答案第一章1.           人工制冷方法：冰、盐水冰冷却和固体升华制冷；液体汽化制冷液体汽化制冷方法，包括蒸汽压缩式制冷、蒸汽吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷吸附式制冷；绝热膨胀制冷；其他制冷方法，包括热电制冷、磁制冷、涡流管制冷、热声制冷。制冷系统：制冷系统是一部逆向工作的热机，是以消耗能量为代价来实现把热量从低温系统向高温系统转移而得到低温这一效果的设备。（1）蒸汽压缩式制冷（2）蒸汽吸收式制冷（3）蒸汽喷射式制冷（4）吸附式制冷（5）气体节流效应制冷（6）绝热膨胀制冷（7）热电制冷（8）磁制冷（9）涡流管制冷（

2、10）热声制冷2.  制冷系数ε：是指产生的单位制冷量q0与单位压缩功之比热力完善度η：工作在同温度区间的不可逆循环的制冷系数与可逆循环的制冷系数之比。η=ε/εc。该值同时考虑了能量转换的数量关系和实际循环中的不可逆程度的影响，在数值上它始终小于1；热力系数ζ：是指获得的制冷量与单位时间消耗的热量之比，该值是通过输入热量制冷的制冷机的经济性评价指标。3.           液体汽化制冷的特征：利用制冷剂液体在汽化时（沸腾时）产生吸热效应，达到制冷目的。四个基本过程：1)      蒸发器中：制冷剂液体在低压（低温）下蒸发（沸腾），成为低压蒸汽2

3、)      压缩机中：将蒸发后的低压低温干饱和蒸汽提高压力成为高压高温的过热蒸汽3)       冷凝器中：通过环境介质将高压高温蒸汽冷却、冷凝，使之成为高压液体4)       节流阀：高压高温液体通过节流阀，降低压力重新变为低压、低温湿蒸汽进入蒸发器，完成一个循环。4.    工作过程是工质在蒸发器内与被冷却对象发生热量交换，吸收被冷却对象的热量并汽化，产生的低压蒸汽被压缩机吸入，经过压缩后以高压排出。压缩机排出的高温高压气态工质在冷凝器内被常温冷却介质冷却，凝结成高压液体。高压液体流经膨胀阀时节流，变成低压、低温湿蒸汽，进入蒸发器，其中低压

4、液体在蒸发器中再次汽化制冷，如此循环不已，制取冷量。5.    蒸汽喷射式制冷基本原理：利用高温高压的工作蒸汽在扩压管中产生局部真空，从而为制冷剂液体的汽化创造了低压条件，基本制冷原理也是靠液体的蒸发并吸收汽化热来实现的。喷射系数表示1kg工作蒸汽能引射的低压蒸汽数量6.    蒸汽吸收式制冷基本原理：利用某种物质来吸收蒸汽，使液体工质不断汽化，汽化时从剩余液体工质中吸取汽化热，达到连续制冷效果吸附式制冷基本原理：以热能为驱动能量转换系统。一定的固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用，吸附能力随吸附剂温度的不同而不同，周期性的冷却和加热吸附剂，使之

5、交替吸附和解吸。解吸时，释放出制冷剂气体，并使之凝结为液体；吸附时，制冷剂液体蒸发，从而产生制冷作用。7.    理想气体的焓仅是温度的函数，所以气体节流时，温度保持不变，而实际气体的焓是温度和压力的函数，节流后温度一般会发生变化。焓的表达式可用热力学微分关系式推导出当＞时，＞0，节流时温度降低；当＝时，＝0，节流时温度不变；当＜时，＜0，节流时温度升高。气体节流有转化温度存在。在选择气体参数时，节流前的压力不得超过最大转化压力，节流前的温度必须在上、下转化温度之间。8.气体的等熵膨胀通常是用膨胀机来实现。气体等熵膨胀时，压力的微小改变所引起的温度

6、变化称为微分等熵效应，以表示(2—18)由上式可知，T为正值、为正；定压时v与T成正比例，恒为正值。所以对于气体总是＞0，为正值。因此气体等熵膨胀时温度总是降低的，产生冷效应。9.热电制冷：一种以温差电现象为基础的制冷方法，在两种不同金属组成的闭合线路中，通以直流电流，会产生一个节点热、另一个节点冷的现象。利用该原理，金属冷端吸热，热端放热，达到制取冷量的目的。磁制冷：利用顺磁性物质的磁热效应来完成磁制冷循环。绝热磁化会使磁介质分子热运动剧烈程度增加，温度升高，放热现象。当绝热去磁的时候，介质中的分子受热运动影响的无序性减少，介质温度降低，产生吸热

7、现象。声制冷：利用热声效应的一种制冷方法。当声波引起的压力、位移、温度波动作用到固体边界时，就会发生明显的声波能量与热能的相互转换，这就是热声效应。如果能够实现热能与声能的相互转换并与外界热源的热量交换，即可制成声制冷机。第二章1.制冷剂的定义：是制冷系统中的工作流体，它在制冷系统中循环流动，通过自身热力状态的循环变化不断与外界发生热量交换，达到制冷目的的，习惯上又称制冷剂为制冷工质制冷剂的种类：按照制冷剂的组成：单一制冷剂和混合制冷剂按照化学成分区分：无机化合物类制冷剂（如水、氨、二氧化碳等），氟利昂类制冷剂（如R12、R22和R134a等），碳

8、氢化合物类制冷剂符号表示方法：1)无机化合物：R7X。X是无机化合物相对分子质量的整数部分或近似整数值2）卤代烃-氟利昂：