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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/9/24,*,*,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。,2021/9/24,1,二、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,2021/9/24,2,用u 型压力计测量系统压力的方法如图所示：,2021/9/24,3,3、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,2021/9/24,4,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,2021/9/24,5,式中：L 机械功（kgfm),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。,2021/9/24,6,六、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。,2021/9/24,7,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。,2021/9/24,8,1、选用制冷剂的基本原则,(l）安全性,(2）热力学特性:,蒸发潜热要大。临界温度要高于环境温度。,凝固点要低。比容越小越好。,制冷剂的导热系数和放热系数要高。,(3）其它要求:,制冷剂的粘度和密度要尽量小。,在高温下不会分解，稳定。,没有明显的侵蚀作用。,易于与润滑油混合。,有一定的吸水能力。,价格便宜，易于购买。,2021/9/24,9,2、制冷剂的分类,(l）根据制冷剂化学成份及组成可分为四类，即无机化 合物、碳氢化合物、氟里昂系列和混合共沸溶液。,(2）根据蒸发温度的高低，制冷剂可分为三大类，即高温低压制冷剂、中温中压制冷剂和低温高压制冷剂。,3、制冷剂的符号表示,(1）无机化合物；,(2）氟里昂和烷烃类,(3）共沸溶液,2021/9/24,10,二、制冷剂的状态,1、定压加热（或冷却）时制冷剂状态的变化,如果我们取1 千克液态R12 注入到汽缸中，并保持在一定的压力（P=7.58kgf/cm2）下对其进行加热（或冷却）时，所引起温度和体积的变化如图所示：,2021/9/24,11,由于所取的液态R12 是1000 克，所以其体积可用比容v 来表示。在变化过程中，温度和体积的关系如图所示。,2021/9/24,12,2 饱和温度和饱和压力,在各种不同压力的等压条件下，对制冷剂R12 进行加热和冷却时，我们可以得到一组曲线图，如图所示：,2021/9/24,13,3 临界混度和临界压力,三、制冷剂状态的术语,1 干饱和蒸气,2 饱和液,3.湿蒸气,4 干度,5 过热蒸气和过热度,6 过冷液和过冷度,四、蒸发和冷凝,蒸发现象进行时的温度叫蒸发温度。,冷凝现象进行时的温度叫冷凝温度。,2021/9/24,14,五、制冷剂热力特性表,第三节 制冷原理,一、蒸发和液化,一般情况下，液体在某一压力下被加热后因吸热而温度上升，当温度上升到某一定值时，液体开始沸腾并变为蒸汽，但此刻温度并不改变，这种现象叫沸 腾。在制冷技术中，习惯上将液体汽化的两种形式：蒸发和沸腾统称蒸发。如果把此蒸汽在同样压力下冷却，则会出现与上述情况完全相反的变化过程，在放出等于蒸发潜热的全部热量后液化，这一过程中所放出的热量称为冷凝潜热，这一过程称为冷凝过程。,2021/9/24,15,二、饱和状态,液体发生状态变化而变成过热蒸汽的过程。开始蒸发时的液体称为饱和液体；其蒸发后全部变成蒸汽时，此蒸汽称为干饱和蒸汽；这两者之间的状态称为饱和状态；其中有液体和气体共存时的气体被叫作湿蒸汽。干饱和蒸汽再加热则变成过热蒸汽，饱和液体再冷却则变成过冷液体，过热蒸汽与干饱和蒸汽的温差称为过热度，过冷液体与饱和液体的温差称为过冷度。,2021/9/24,16,三、节流,在流体通路当中，通道突然缩小时，液体压力便会下降，所对应的沸点也随之下降，因此液体开始汽化，产生气体，汽化所耗的热量来自液体本身，这种变化只是状态的变化，与外界并没有热和功的交换，因此流体的焓值不变。这种状态变化被称为节流。,2021/9/24,17,四、制冷循环,制冷循环共有四个过程：,(）蒸发过程；,(2）压缩过程；,(3）冷凝过程；,(4）节流过程。,2021/9/24,18,2021/9/24,19,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；,2021/9/24,20,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。,2021/9/24,21,2021/9/24,22,2021/9/24,23,2021/9/24,24,
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