《工程热力学》第十一章 制冷循环.ppt

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1、第十一章制冷循环(3学时)基本内容：逆向卡喏循环；制冷系数；制冷能力；空气压缩制冷循环；蒸汽压缩制冷循环；吸收式制冷循环；制冷剂及其热力学性质基本要求：掌握空气压缩制冷循环与蒸汽压缩制冷循环的对比；了解吸收式制冷循环；了解制冷剂及其热力学性质1概述211-1逆向卡诺循环1、制冷循环定义：消耗外界提供的功将热量从低温热源传递到高温热源的循环；或将机械能转变为热能的循环2、逆向卡诺循环：由两个可逆定温过程与两个可逆绝热过程组成的逆向循环（如以理想气体为例有下片P-V图，T-S图）3vPT2TT1S1S4143214321-2：定熵（绝热）膨

2、胀过程，熵不变，比容增大T1→T2，P1→P22-3：可逆定温膨胀吸热过程，比容增大，熵增加，吸热为q2逆向卡诺循环组成3-4：定熵（绝热）压缩过程熵不变，比容减小，T3→T4P3→P44-1：可逆定温压缩放热过程比容减小，熵减小，放热量q1，P4→P1高温热源低温热源q1q2高温热源q1q2低温热源P1P4P2P34逆向卡诺循环计算制冷系数定义式逆向卡诺循环制冷系数热泵系数定义式逆向卡诺循环热泵系数5制冷循环量纲制冷量Q2：单位时间内从冷库（冷源）吸取的热量，亦称制冷能力量纲：KW，W，冷吨冷吨：24小时内将1吨0℃水完全冻结成0℃冰

3、所具的冷量；有英制冷吨，美制冷吨，日制冷吨1冷吨=3681.16W1英制冷吨=12000BTU/h=3615.85W611-2空气压缩制冷循环空气压缩制冷循环装置冷却器冷却水膨胀机压气机冷藏库12347空气压缩制冷理想循环vPTs143243211-2：绝热压缩过程2-3：定压放热过程3-4：绝热膨胀过程4-1：定压吸热过程T3=T0T1T1T38空气压缩制冷理想循环计算公式11-3a9讨论1、降低压缩机的增压比P2/P1，制冷系数提高2、制冷量q2=Cp（T1-T4）由于空气定压比热小而较小；若要增加q2的值，在T1与T3一定时，必

4、须降低T4而增加P2/P1，制冷系数降低3、为获得较低的温度，空气制冷压缩循环增压比较大，造成压缩机与膨胀机负荷加重。采用空气压缩回热循环可以改善这一矛盾10冷却器冷却水压气机冷藏库2346膨胀机回热器空气压缩回热循环1511空气压缩制冷理想回热循环vPTs163243211-2：回热器定压预热过程2-3：压缩机绝热压缩过程3-4-5：冷却器定压放热过程5-6：膨胀机绝热膨胀过程6-1：冷藏库定压吸热过程T3=T0T1T33’5’5653’5’1211-3蒸汽压缩制冷循环蒸汽压缩制冷循环装置冷凝器冷却风（水）节流阀压气机冷藏库12341

5、3蒸汽压缩制冷Cpu散热14土壤源热泵用于建筑空调供暖Becausethegroundstoresthesun’sheatforratherlongperiodsoftime,thetemperatureofthecoolingsourcestaysconstant,therebyensuringhighefficiencyallyearlong.上庄基地实验室应用151617改进的蒸汽压缩制冷循环蒸汽压缩制冷循环装置冷凝器冷却风（水）节流阀压缩机蒸发器（冷藏库）1234汽液分离器181T4’s1=s2TsC2343’s蒸汽压缩制冷循环

6、T-S图19作业11-1，3，82011-4蒸汽喷射式制冷循环及吸收式制冷循环自学2111-5制冷剂及其热力学性质良好的制冷剂要求其热力学、物理化学性质满足。1、一定工况下蒸发器内制冷剂压力（及压缩机吸汽口压力）略大于大气压力，以免空气进入制冷系统。2、单位质量制冷量大，热容量大。3、制冷剂的临界温度较高，节流损失小并提高制冷系数ε（COP）4、制冷剂导热系数，放热系数大；密度、粘度小，使流动阻力小、传热效果好并减少压缩机功耗5、要求制冷剂不可燃、无毒、物化性质稳定不分解，对设备无腐蚀性6、融油性、回油性好，消除润滑油膜的存在，提高传

7、热效率，提高ε（COP）2223常用制冷剂参数比较24