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制冷原理与设备复习题绪论一、填空：1、人工制冷温度范围的划分为：环境温度153.35为普通冷冻；153.35-268.92为低温冷冻；-268.92接近0k为超低温冷冻。2、人工制冷的方法包括（相变制冷）（气体绝热膨胀制冷）（气体涡流制冷）（热电制冷）几种。3、蒸汽制冷包括（单级压缩蒸气制冷）（两级压缩蒸气制冷）（复叠式制冷循环）三种。二、名词解释：人工制冷 ；制冷；制冷循环；热泵循环；制冷装置；制冷剂。1. 人工制冷：用人工的方法，利用一定的机器设备，借助于消耗一定的能量不断将热量由低温物体转移给高温物体的连续过程。2.制冷:从低于环境温度的空间或物体中吸取热量,并将其转移给环境介质的过程称为制冷。3.制冷循环：制冷剂在制冷系统中所经历的一系列热力过程总称为制冷循环4.热泵循环：从环境介质中吸收热量，并将其转移给高于环境温度的加热对象的过程。5.制冷装置：制冷机与消耗能量的设备结合在一起。6.制冷剂：制冷机使用的工作介质。三、问答：制冷原理与设备的主要内容有哪些？制冷原理的主要内容：1.从热力学的观点来分析和研究制冷循环的理论和应用；2.介绍制冷剂、载冷剂及润滑油等的性质及应用。3.介绍制冷机器、换热器、各种辅助设备的工作原理、结构、作用、型号表示等。第一章 制冷的热力学基础一、填空：1、lp-h图上有_压强_、_温度_、_比焓_、_比熵_、_干度_、比体积_六个状态参数。2、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_压缩机_、_蒸发器_、_节流阀、_冷凝器_几大件组成。3、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_绝热压缩、_等压吸热_、_等压放热_、_绝热节流_几个过程组成。4、在制冷技术范围内常用的制冷方法有_相变制冷_、_气体绝热膨胀制冷_、_气体涡流制冷_、_热电制冷_几种。5、气体膨胀有_高压气体经膨胀机膨胀_、_气体经节流阀膨胀_、_绝热放气制冷 三种形式。6、实际气体节流会产生零效应_、热效应_、冷效应_三种效应。制冷是应用气体节流的_冷_效应。理想气体节流后温度_不变_。二、名词解释：相变制冷；气体绝热膨胀制冷；气体涡流制冷；热电制冷；制冷系数；热力完善度；热力系数；洛伦兹循环；逆向卡诺循环；1.相变制冷：利用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的融化或升华过程从被冷却的物体吸取热量以制取冷量。2.气体绝热膨胀制冷：高压气体经绝热膨胀以达到低温，并利用膨胀后的气体在低压下的复热过程来制冷3气体涡流制冷：高压气体经涡流管膨胀后即可分离为热、冷两股气流，利用冷气流的复热过程即可制冷。4.热电制冷：令直流电通过半导体热电堆，即可在一段产生冷效应，在另一端产生热效应。5制冷系数：消耗单位功所获得的制冷量的值，称为制冷系数。=q。/w。6.热力完善度：实际循环的制冷系数与工作于相同温度范围内的逆向卡诺循环的制冷系数之比。其值恒小于1。7.热力系数：获得的制冷量与消耗的热量之比。用0表示8.洛仑兹循环：在热源温度变化的条件下，由两个和热源之间无温差的热交换过程及两个等熵过程组成的逆向可逆循环是消耗功最小的循环，即制冷系数最高的循环。9.逆向卡诺循环：当高温热源和低温热源的温度不变时，具有两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程组成的逆向循环，称为逆向卡诺循环三、问答：1、分析高低温热源温度变化对逆向卡诺循环制冷系数的影响。n 答：制冷系数与低温热源的温度成正比，与高低温热源的温差成反比。当高低温热源的温度一定时，制冷系数为定值。制冷系数与制冷剂的性质无关。2、比较制冷系数和热力完善度的异同。答：制冷系数与热力完善度的异同：1.两者同为衡量制冷循环经济性的指标；2.两者定义不同。制冷系数为制冷循环总的制冷量与所消耗的总功之比。 热力完善度为实际循环的制冷系数与工作于相同温度范围内的逆向卡诺循环的制冷系数之比。3.两者的作用不同。制冷系数只能用于衡量两个工作于相同温度范围内的制冷循环的经济性，热力完善度可用于衡量两个工作于不同温度范围内的制冷循环的经济性。4.两者的数值不同。制冷系数一般大于1，热力完善度恒小于1。3、热泵循环与制冷循环有哪些区别？答：热泵循环与制冷循环的区别：1.两者的目的不同。热泵的目的是为了获得高温（制热），也就是着眼于放热至高温热源；制冷机的目的是为了获得低温（制冷），也就是着眼于从低温热源吸热。2.两者的工作温区往往有所不同。由于两者的目的不同，热泵是将环境作为低温热源，而制冷机是将环境作为高温热源。对于同一环境温度来说，热泵的工作温区明显高于制冷机。4、洛伦兹循环的制冷系数如何表示？答： 所以洛伦兹循环的制冷系数等于一个以放热平均温度Tm 和以吸热平均温度TO为高低温热源的逆向卡诺循环的制冷系数。 5、分析热能驱动的制冷循环的热效率。答：通过输入热量制冷的可逆制冷机，其热力系数等于工作于Ta、T0之间的逆向卡诺循环制冷机的制冷系数与工作在 TH、Ta之间的正卡诺循环的热效率的乘积，由于后者小于1，因此： 0总是小于0。第二章 制冷剂、载冷剂及润滑油一、填空：1、氟里昂制冷剂的分子通式为_，命名规则是R_。2、按照氟里昂的分子组成，氟里昂制冷剂可分为（氯氟烃）、（氢氯氟烃）、（氢氟烃）三类。其中对大气臭氧层的破坏作用最大。3、无机化合物的命名规则是R7（该无机物分子量的整数部分）。4、非共沸混合制冷剂的命名规则是R4（）。共沸混合制冷剂的命名规则是R5（）。5、制冷剂的安全性通常用（毒性）和（可燃性）表示，其安全分类共分为（6）个等级。6、几种常用制冷剂的正常蒸发温度分别为：R717 ts=-33.3_R12 ts=-29.8；R22 ts=-40.76；R718 ts=100；R13 ts=-81.4；R502 ts=-45.4；R507 ts=-46.77、几种常用制冷剂与油的溶解性分别为：R717（几乎不溶解）；R12（完全互溶）；R22（部分溶解）；R11_易溶与矿物油_；R13_不溶于矿物油_；R502(82以上与矿物油有较好的溶解性)； R410A (不能与矿物油互溶)；R407C(不能与矿物油互溶)；R507(能容于聚酯类润滑油)。8、润滑油按照其制造工艺可分为(天然矿物油)、(人工合成油) 两类。二、名词解释：1、氟里昂制冷剂 ：饱和烃类的卤族衍生物。2、共沸混合制冷剂：有两种或两种以上的纯制冷剂以一定的比例混合而成的具有共同的沸点一类制冷剂。 3、非共沸混合制冷剂的露点、泡点；润滑油的絮凝点：三、问答： 1、为下列制冷剂命名：（1）CCI2F2 ：R12 （2）CO2 :R744 （3）C2H6 :R170 （4）NH3 :R717 （5）CBrF3 :R13 （6）CHCIF2 :R22 （7）CH4 :R50 （8）C2H4 :R150 （9）H2O :R718 （10）C3H6 R270 2、对制冷剂的要求有哪几方面？答：1、热力学性质方面（1）在工作温度范围内，要有合适的压力和压力比。即：PO1at，PK不要过大。（2）q0和qv要大。（3）w和wv（单位容积功）小，循环效率高。（4）t排不要太高，以免润滑油粘度降低、结焦及制冷剂分解。2、迁移性质方面（1）粘度及密度要小，可使流动阻力减小，制冷剂流量减小。（2）热导率3、物理化学性质方面（1）无毒，不燃烧，不爆炸，使用安全。（2）化学稳定性和热稳定性好，经得起蒸发和冷凝的循环变化，不变质，不与油发生反应，不腐蚀，高温下不分解。（3）对大气环境无破坏作用，即不破坏臭氧层，无温室效应。4、其它原料来源充足，制造工艺简单，价格便宜。要大，可提高换热器的传热系数，减小换热面积。3、简述对制冷剂热力学方面的要求。（1）在工作温度范围内，要有合适的压力和压力比。即：PO1at，PK不要过大。（2）q0和qv要大。（3）w和wv（单位容积功）小，循环效率高。（4）t排不要太高，以免润滑油粘度降低、结焦及制冷剂分解。4、简述对制冷剂物理化学性质方面的要求。（1）无毒，不燃烧，不爆炸，使用安全。（2）化学稳定性和热稳定性好，经得起蒸发和冷凝的循环变化，不变质，不与油发生反应，不腐蚀，高温下不分解。（3）对大气环境无破坏作用，即不破坏臭氧层，无温室效应。5、简述氨制冷剂的性质。1)、热力参数 t临=133.0；t凝=-77.9 ； ts=-33.3 。 温度和压力范围适中。 1at下，r=23343KJ/Kmol=1373KJ/Kg； qv标=2161KJ/m32)、对人体有较大的毒性，有强烈的刺激性气味。当氨蒸汽在空气中的容积浓度达到（0.50.6）%时，人在其中停留半小时即可中毒。3)、有一定的燃烧性和爆炸性。 空气中的容积浓度达到（1114）%时，即可点燃；达到（1625）%时，可引起爆炸。 要求车间内工作区域氨蒸汽的浓度不大于0.02mg/L。4)、能以任意比例与水相互溶解。但其含水量不得超过0.2%。5)、与油溶解度很小。6)、氨对钢、铁不起腐蚀作用，但当含有水分时，会腐蚀锌、铜、青铜及其它铜合金，磷青铜除外。7)、不影响臭氧层，制造工艺简单，价格低廉，容易获得。6、简述氟里昂制冷剂的共同性质。1)同种烃类的衍生物分子式中含有氢原子的个数越少，其燃烧性和爆炸性越小；含氯原子的个数越少，其毒性及腐蚀性越小。2)、腐蚀性 与水作用会慢慢发生水解，腐蚀含镁量大于2%的镁、铝、锌合金。3)、与水不溶。4)、能溶解有机塑料及天然橡胶。5)、绝热指数较氨小，t排低。6)、无毒，但当空气中含量超过30%时，人在其中停留1小时会引起窒息。7)、不太易燃，但遇到400以上的明火，也会点燃。（R12会分解出有毒的光气）8)、无色无味，泄漏时不易被发现。7、简述R600a的性质。1)、热力参数 ts=-11.73 ； t凝=-160 ； P临 P临R12。 一般压比R12，qv qvR12， t排 t排 R122)、毒性极低，但可燃，A3级，电气绝缘要求较高。后被氟替代，但氟破坏环境，又采用R600a。3)、与油互溶4)、与水溶解性极差5)、检漏应用专用的R600a检漏仪。6)、ODP值及GWP值均为0，环保性能较好8、盐水对金属的腐蚀性如何？常用的防腐措施有哪些？1)、不能使溶液浓度太低，并尽量采用闭式循环。2)、盐水溶液呈弱碱性时，其腐蚀性最小，（PH=8.5时最小） 应在盐水溶液中添加防腐剂，调整其PH值，使其呈弱碱性3、盐水溶液以纯净为最佳。4、盐水溶液在一定的密度时，腐蚀性最小。 NaCl水溶液密度为：1.151.18g/Cm3 CaCl2水溶液密度为：1.201.24g/Cm3 时腐蚀性最小。5)、严格禁止在盐水池中有两种或两种以上金属材料存在，以防电离现象产生。6)、防止制冷剂氨漏入盐水溶液而加速腐蚀。9、国际上对CFCS和HCFCS物质限制日期表有哪些要点？10、简述R410A和R407C的主要性质。非共沸混合制冷剂R407C（R32/125/134a，30/10/60），是R22的替代制冷剂（1）泡点：-43.4 ，露点：-36.1 （2）与矿物油不溶，能溶于聚酯类合成润滑油。（3）空调工况下（t0=7 ）其qv及较R22略低（约5%），在低温工况下较R22低得不多，但qv较R22约低20%。（4）由于泡、露点温差较大，使用时最好将热交换器做成逆流式。非共沸混合制冷剂R410A（R32/125，50/50），是R22的替代制冷剂。（1）t泡=-52.5 ， t露=-52.3 。泡、露点温差仅为0.2 ，可称之为近共沸混合制冷剂。（2）与矿物油不溶，能溶于聚酯类合成润滑油。（3）温度一定时，其饱和压力较R22及R407C均高，其他性能较R407C优越。（4）具有与共沸混合制冷剂类似的优点。（5）qv在低温工况时较R22高约60%，较R22高约5% ，空调工况时与R22相差不多。 与R407C相比，尤其在低温工况，用R410A的系统可以更小，但不能用来替换R22系统。在使用R410A时要用专门的压缩机。11、共沸混合制冷剂有哪些特点？1)、在一定的蒸发压力下蒸发时，具有几乎不变的蒸发温度，而且蒸发温度一般比组成它的单组分的蒸发温度低。2)、在一定的蒸发温度下，共沸混合制冷剂的单位容积制冷量比组成它的单一制冷剂的单位容积制冷量要大。3)、共沸混合制冷剂的化学稳定性较组成它的单一制冷剂好。4)、在全封闭和半封闭式制冷压缩机中，采用共沸混合制冷剂可使电机得到更好的冷却，电机温升减小。12、简述对载冷剂选择的要求。1)、载冷剂在工作温度下应处于液体状态，其凝固温度应低于工作温度，沸点应高于工作温度。2)、比热容要大。3)、密度要小。4)、粘度小。5)、化学稳定性好，在工作温度下不分解，不与空气中的氧气起化学变化，不发生物理化学性质的变化。6)、不腐蚀设备和管道。7)、载冷剂应不燃烧、不爆炸、无毒，对人体无害。8)、价格低廉，易于获得，对环境无污染。 13、简述盐水溶液的性质。1)、盐水溶液有一共晶点.2)、凝固温度与溶液浓度之间的关系。盐水溶液的温度浓度图见图2-3。3、盐水溶液的浓度及温度与一些物性参数之间的关系： 盐水溶液浓度越大其热导率越小，粘度越大，密度越大，比热容越小。盐水溶液温度越低其热导率越小，粘度越大，密度越大，比热容越小.4)、盐水溶液在使用过程中会吸收空气中的水分，浓度降低，导致其凝固温度升高，应定期测量盐水溶液的浓度，进行补充加盐并加盖。5)、盐水溶液无毒，使用安全，不燃、不爆。6)、盐水溶液对金属材料具有较强的腐蚀性。14、简述对润滑油的要求。1)、在运行状态下，润滑油应有适当的粘度，粘度随温度的变化尽量小。 一般情况下，低温冷冻范围使用低粘度的润滑油；高温、空调范围内，使用高粘度的润滑油。也可使用添加剂提高润滑油的粘度特性。2)、凝固温度要低，在低温下要有良好的流动性。3)、不含水分、不凝性气体和石蜡。 水的质量分数应在5010-4%以下。 絮凝点：在石蜡型润滑油中，低温下石蜡要分离、析出，析出时的温度称为絮凝点。希望絮凝点尽量低。4)、对制冷剂有良好的兼容性，本身应有较好的热稳定性和化学稳定性。要求润滑油分解产生积碳的温度越高好。5)、绝缘耐电压要高。（要求25KV）6)、价格低廉，容易获得。15、润滑油在压缩机中所起的作用有哪些？1)、由油泵将油输送到各运动部件的摩擦面，形成一层油膜，降低压缩机的摩擦功并带走摩擦热，减少磨损。2)、由于润滑油带走摩擦热，不至于使摩擦面的温升太高，防止运动零件因发热而“卡死。”3)、对于开启式压缩机，在密封件的摩擦面间隙中充满润滑油，不仅起润滑作用，还可防止制冷剂气体的泄漏。4)、润滑油流经润滑面时，可带走各种机械杂质和油污，起到清洗作用。5)、润滑油能在各零件表面形成油膜保护层，防止零件的锈蚀。第三章 单级压缩蒸汽制冷循环一、填空1、回热循环的热力特性是高压热体放出的热量等于低压液体吸收的热量_。回热循环制冷系数及单位容积制冷量增大的条件是_。2、常用制冷剂采用回热循环其制冷系数变化的情况为：R717_减小；R12_增大_；R22_增大_。3、制冷循环的热力学第二定律分析方法有熵分析法和用分析法两种。二、名词解释：单位质量制冷量 ；压缩机每输送1Kg制冷剂经循环从低温热源所吸收的热量。 制冷系数和热力完善度： 单位容积制冷量:压缩机每输送1m3以吸气状态计的制冷剂蒸汽经循环从低温热源所吸收的热量。 qv=q0/v1=（h1-h5）/v1 kJ/m3；液体过冷： 将节流前的制冷剂液体冷却到低于冷凝温度的状态，称为液体过冷。液体过冷循环 ：带有液体过冷过程的循环，叫做液体过冷循环。吸气过热：压缩机吸入前的制冷剂蒸汽的温度高于吸气压力所对应的饱和温度时，称为吸气过热。吸气过热循环：具有吸气过热过程的循环，称为吸气过热循环。回热循环：利用回热器，使节流阀前的高压液体与蒸发器回气之间进行热交换，使液体制冷剂过冷，并消除或减少有害过热，这种循环称为回热循环。制冷机的工况：指制冷系统的工作条件。包括：制冷剂的种类、工作的温度条件。理论比功：w0理论循环中制冷压缩机输送1Kg制冷剂所消耗的功。w0=h2-h1 Kj/Kg；单位冷凝热：qK单位（1kg）制冷剂蒸汽在冷凝器中冷凝所放出的热量。包括显热和潜热两部分。 qK=（h2-h3）+（h3-h4）=h2-h4kJ/kg三、问答：1、画出最简单的蒸汽压缩式制冷循环的系统图、lgp-h图及T-S图。2、单级理论循环有哪些假设条件？ 答：单级理论循环是建立在以下一些假设的基础上的： 1、压缩过程为等熵过程； 2、在冷凝器和蒸发器中无换热温差，蒸发、冷凝温度为定值； 3、压缩机吸气为饱和气体，节流阀前为饱和液体； 4、制冷剂在管道内流动时无阻力损失，与外界无热交换； 5、节流过程为绝热节流，节流前后焓值相等3、分析节流阀前液体过冷对循环的影响。答：节流阀前液体过冷，提高了循环的制冷系数，即提高了循环的经济性。4、分析压缩机吸气过热对循环的影响。答：吸气过热包括有效过热和无效过热。对有效过热循环，循环的与无过热循环的0比较大小取决于q0/ w0的大小。如q0/ w0 0，则过热有利； q0/ w0 0 ，则过热不利。无效过热使循环的制冷系数减小，经济性变差。5、画出回热循环的系统图、lgp-h图。答：6、分析回热循环单位容积制冷量及制冷系数增大的条件。答：要使即7、画出非共沸混合制冷剂循环的系统图和T-S图。答：8、简述实际循环与理论循环的差别。答（1）流动过程存在阻力损失；（2）制冷剂流经管道及阀门时与环境介质之间有热交换，尤其是节流阀以后，制冷剂温度降低，热量会从环境介质传给制冷剂，导致漏热，引起冷量损失。（3）热交换器中存在换热温差。9、分析吸入管道阻力对循环的影响。答：吸入管道从蒸发器出口到压缩机吸入口之间的管道称为吸入管道。吸入管道的压力降，会使吸气压力降低，引起：a、吸气状态的比体积增大，单位容积制冷量减小；b、压力比增大，压缩机的容积效率降低，理论比功增大。 结果导致制冷系数下降。10、用热力学第二定律分析制冷循环的意义是什么？答：意义从分析循环损失着手，可以知道一个实际循环偏离理想可逆循环的程度，循环各部分损失的大小，从而可以指明提高循环经济性的途径。热力学第一定律分析能量在数量上的损失；热力学第二定律判断过程的发展方向，能量的品位，分析系统内部的各种损失。11、分析蒸发温度及冷凝温度变化对循环的影响。 当Tk不变， T0降低时，q0减小，v1增大，则qv减小； w0增大； 减小， v1增大， qm减小。 所以：Q0减小，Pa=qmw0变化不确定。 答：当T0不变， Tk升高时，q0减小，v1不变，则qv减小； w0增大； 变化极小，qm基本不变。 所以：Q0减小，Pa增大，减小。12、简述用的概念。答：能量中可转化为有用功的最高分额第四章 两级压缩和复叠制冷循环一、填空：1、单级压缩允许的压缩比为：R7178；R12、R22_10。2、双级压缩按节流的次数不同可分为(一级节流)和(两级节流)两种，据中间冷却的方式不同可分为(中间完全冷却)和(中间不完全冷却)两种。3、常用确定中间压力的方法有用计算法求最佳中间温度 用压力的几何比例中项求最佳中间压力按最大制冷系数法确定最佳中间压力 实际运行的中间压力的确定。4、影响中间压力的因素主要有(蒸发温度)、(冷凝温度)、(高低压理论输气量之比)。5、确定双级压缩最佳中间压力（温度）的方法有(利用热力图表取数法)、(计算法)、(经验公式法)几种。6、复叠式制冷循环性在启动时应(先启动高温级)，然后再(启动低温级)。在有膨胀容器的情况下,可（同时启动高温级和低温级）。二、名词解释：复叠式制冷装置n 答：复叠式制冷装置是使用两种或两种以上制冷剂，由两个或两个以上制冷循环在高温循环的蒸发器和低温循环的冷凝器处叠加而成的低温制冷机。三、问答：1、简述采用两级压缩和复叠式制冷循环的原因。答：1、单级压缩蒸汽制冷循环压缩比的限制tK一定，t0降低，会使P0降低，导致压缩比增大，引起以下变化：压缩机的容积效率降低，实际输气量减小，机器制冷量降低。压缩机排气温度升高，导致：润滑条件恶化；润滑油炭化，积炭堵塞油路；润滑油挥发量增大，油进入系统，在换热器表面形成油膜，影响传热；润滑油及制冷剂分解产生不凝性气体，影响系统。压缩过程偏离等熵过程更大，使压缩机功耗增大。节流压差大，使节流损失增大，节流后制冷剂干度增大，制冷量减小。2、制冷剂热物理性质的限制制冷剂按其标准沸点及常温下的冷凝压力可分为三类：中温中压制冷剂、高温低压制冷剂、低温高制冷剂压。对中温制冷剂，如R717，tS=-33.35，t凝=-77.7 ，tC=132.4 。当t0要求极低（低于其凝固温度时），使用受限但采用低温制冷剂如R23， tS=-82.1， t凝=-155 ，tC=25.6。t0要求较低时，标准沸点是可以满足要求，但其临界温度较低，常温下冷凝压力太高，使用也很麻烦。此时就应该采用复叠式制冷循环。一般要获取-60 以上的低温时，采用中温制冷剂的两级压缩制冷循环即可；但要获取-60 以下的低温时，应采用复叠式制冷循环。2、 画出一次节流、中间完全冷却的双级压缩制冷循环的系统图、lgp-h图，标明图中各设备的名称，分析其循过程和各部分的循环量3、 却的双级压缩制冷循环的系统图、lp-h图，标明图中各设备的名称，分析其循环过程和各部分的循环量。4、 画出带氨泵的两级压缩、一次节流中间完全冷却循环的系统图、lp-h图，标明图中各设备的名称，分析其循环过程和各部分的循环量。5、 简述确定双级压缩实际运行中压的步骤。具体步骤如下：1、据已知的蒸发温度及冷凝温度查出所对应的蒸发压力及冷凝压力，据确定最佳中间压力及中间温度。2、在最佳中间温度的上下各假设一中间温度tzj 和tzj ，两者温差以10左右为宜。3、据假设的tzj 和tzj ，画出循环的P-h图，查出各参数，进行热力计算，分别求出中间温度为tzj 和tzj 时所对应的高、低压级的理论输气量之比和 。计算公式如下n 4、据计算得到的和，得到（，tzj )和（ ，tzj )两组数据，列 tzj方程。n 5、将实际运行的代入上述方程，求出实际运行的tzj，查出其对应的Pzj。6、影响中间压力的因素有哪些？各有何影响？实际运行中如何对中间压力进行调整？影响中间压力的因素有三个：t0，tK， 。1、蒸发温度tz的影响（假设tK及 不变 ）t0升高，Pz升高，低压级的压力比减小，低压级的输气系数增大，低压级的质量流量增大，导致中间压力升高 。反之， t0降低，中间压力降低。2、冷凝温度tK的影响（假设t0及 不变 ）tK升高，PK升高，高压级的压力比增大，高压级的输气系数减小，高压级的质量流量减小，导致中间压力升高 。反之， tK降低，中间压力降低。3、高低压级理论输气量之比的影响（假设t0及 tK均不变）高低压级理论输气量之比增大，高压级理论输气量增大或低压级理论输气量减小，使高压级制冷剂的质量流量增大或低压级制冷剂的质量流量减小，导致中间压力降低。反之，高低压级理论输气量之比减小，中间压力升高。6、 画出两个单级循环复叠的两级复叠制冷循环的系统图。7、 简述提高复叠式制冷循环性能指标的措施。1、合理的温差取值低温下传热温差对循环性能的影响尤其重要。蒸发器的传热温差一般不大于5 ，冷凝蒸发器的传热温差一般为510 ，通常取t= 5 。2、设置低温级排气冷却器其目的在于减小冷凝蒸发器热负荷，提高循环效率。按其蒸发温度和制冷剂不同，循环的制冷系数可提高718，压缩机总容量可减小612。3、采用气气热交换器气气热交换器是用于将低温级排气与蒸发器的回气间进行热交换，以提高低温级压缩机的吸气温度，达到降低压缩机的排气压力，改善压缩机工作条件，减小冷凝蒸发器热负荷的目的。4、设置气液热交换器（回热器）将蒸发器的回气与冷凝器出液之间进行热交换，使蒸发器的回气过热，冷凝器出液过冷。高低温级均设。可使循环的单位制冷量增大，同时增加压缩机的吸气过热，改善压缩机的工作条件。压缩机吸入蒸汽的过热度应控制在1263 ，蒸发温度高时取小值，低时取大值。在使用气液热交换器尚不能达到上述过热度要求时，可加一个气气热交换器配合使用。5、低温级设置膨胀容器便于系统停机后回收低温级制冷剂，避免系统压力过高。膨胀容器的容积可由下式计算：6、复叠式循环系统的启动特性低温级系统停机时，制冷剂处于超临界状态，装置启动时，应先启动高温级，使低温级制冷剂在冷凝蒸发器内得以冷凝，使低温级系统内平衡压力逐渐降低。当其冷凝压力不超过16102时，可启动低温级。在低温级系统设置膨胀容器的情况下，高温级和低温级可以同时启动。第五章 其它制冷循环一、填空1、吸收式制冷系统使用的工质有（制冷剂）和（吸收剂）两种，称为工质对。2、吸收式制冷机以作为动力，循环中以（蒸发器）、（吸收器）、（溶液泵）代替蒸汽压缩式制冷循环中的压缩机。3、吸收式制冷机中使用的工质对按其中制冷剂的不同大致可分为（以水作为制冷剂的工质对）、（以氨作为制冷剂的工质对）、（以醇作为制冷剂的工质对）、（以氟利昂作为制冷剂的工质对）四类。4、吸收式制冷系统常用的工质对有（溴化锂水溶液）和（氨水溶液）。其中（水）和（氨）为制冷剂，（溴化锂）和（水）为吸收剂。5、溴化锂吸收式制冷机从整机的工作循环分可分为（ 单效）、（两效）、（两级吸收）三种；从热源供给方式分可分为（蒸气型）、（燃气性）、（燃油性）三种。6、两效溴化锂吸收式制冷机高、低压发生器的连接方式有（串联）、（并联）、（串并联）三种。7、压缩气体制冷循环据循环是否利用回热原理分为（无回热气体制冷循环）、（定压回热气体制冷循环）、（定容回热气体制冷循环）几种。8、涡流管由喷嘴、涡流室、分离孔板、冷热两端管子、流量控制阀 几部分组成。9、目前固体吸附制冷所使用的固体吸附剂有硅胶、活性氧化铝、沸石分子筛。二、名词解释:温差电现象：在两种不同的金属组成的闭合线路中，通以直流电流，会产生一个接点放热，另一个接点吸热的现象，称为温差电现象。三、问答：1、对吸收式制冷系统使用的工质对有何要求？答：吸收式制冷机的工质通常是采用两种不同沸点的物质组成的二元溶液，以低沸点（或易挥发）组分为制冷剂，高沸点组分为吸收剂，两组分统称“工质对”。 最常用的工质对有溴化锂水溶液和氨水溶液。1、对工质对的要求两组分要能形成溶液，且为非共沸溶液；吸收剂要有强烈的吸收制冷剂的能力；两者沸点相差要大，高沸点的为吸收剂，低沸点的为制冷剂； 吸收剂的热导率要大，密度、粘度、比热容要小，化学稳定性要好，无毒，不燃烧、不爆炸，对金属材料的腐蚀性要小；对制冷剂的要求与蒸汽压缩式循环相同。2、吸收式制冷机中使用的工质对按其中制冷剂的不同如何分类？分别适用于何种场合？答：按工质对中制冷剂的不同，大致可分为四类：以水为制冷剂的工质对。 只能用于工作于0以上的吸收式制冷机。以H2O-LiBr的应用最为广泛。以氨为制冷剂的工质对 最常用的是NH3-H2O工质对，水为吸收剂，氨为制冷剂，水具有强烈的吸收氨的能力。适用于工作温度0以下的吸收式制冷机。但两者沸点相差不大，需采用精馏技术提高氨蒸汽的纯度。以醇为制冷剂的工质对 甲醇类工质对化学性质稳定，热物性好，对金属无腐蚀。溶液密度小，蒸汽压力高，气相中混有吸收剂，可燃，粘度大，工作范围窄。以氟利昂为制冷剂的工质对 适用于工作温度在0 以下的太阳能吸收式制冷机。无毒、无腐蚀、化学性质稳定。高发生温度，低冷凝温度时用R22-DMF（三甲替甲酰胺）；3、简述吸收式制冷机的工作原理。答：吸收式制冷循环也和蒸汽压缩式制冷循环一样，利用液体的汽化潜热制冷。蒸汽压缩式制冷循环以机械功为代价；吸收式制冷循环以热能为动力。吸收式制冷机由发生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、节流阀和溶液泵等设备组成。发生器、吸收器和溶液泵起着替代压缩机的作用，称热化学压缩器。4、简述溴化锂吸收式制冷机的防腐蚀措施。答：防腐蚀措施：保持系统内高度真空，不允许空气渗入系统；向系统内加入缓蚀剂。如铬酸锂（Li2GrO4）、钼酸锂（Li2MoO4 ）、氧化铅（PbO）、三氧化二砷（ As2O3 ）等。加入LiOH将溶液的PH值调整到910.5范围内。一般常用：加入0.1%0.3%的铬酸锂和氢氧化锂。5、画出单效溴化锂吸收式制冷循环的h-图，并说明其工作过程。答：溶液回路：2稀溶液出吸收器时的状态，浓度为a，压力为P0，温度为t2。27：稀溶液经溶液热交换器的升温过程。754：发生过程。75：稀溶液在发生器中的预热过程；54：稀溶液在发生器中的发生过程。48：浓溶液在溶液热交换器中的降温过程，温度降低，浓度不变。8：浓溶液出热交换器时的状态，温度降低，压力略有下降。9：状态2与状态8的混合状态，称为中间溶液。9点在2、8点的连线上，浓度为m。99：中间溶液进入吸收器后的闪发过程。99 2：吸收过程。99：温度降低，浓度略有增大；9 2：溶液在吸收器中的吸收过程。制冷剂回路：与状态5和状态4对应的水蒸气状态分别为5和4，中间状态为3 。即发生出的水蒸气状态，压力为PK。3 3：水蒸气在冷凝器中的冷凝过程。3 a：冷却过程；a3：冷凝过程。31：冷剂水在蒸发器中的蒸发过程。3b：冷剂水经U形管的节流过程；b1：蒸发过程。3点与b点比焓值相等，在h- 图上两点重合。 6、画出无回热气体制冷机循环的系统图和T-S图，分析循环。答：冷箱温度为T0，环境介质温度为TC。1-2为等熵压缩、2-3为等压冷却过程、3-4为等熵膨胀过程、4-1等压吸热过程7、简述气体涡流制冷的原理及其特点。答：工作原理：高速气流由进气导管导入喷嘴，膨胀降压后沿切线方向高速进入阿基米德螺旋线涡流室，形成自由涡流，经过动能交换分离成温度不等的两部分。中心部分动能降低变成冷气流；边缘部分动能增大，变成热气流流向涡流管的另一端。这样涡流管可以同时获得冷、热两种效应，通过流量控制阀调节冷热气流比例相应改变气体温度，可以得到最佳制冷效应或制热效应。特点：涡流管具有结构简单、启动快、维护方便、工作极为可靠、一次性投资和运行费用低等优点。8、简述热电制冷的原理及其特点。答：制冷原理：P型半导体内载流子空穴，空穴在P型半导体内的势能大于在金属片中的势能。N型半导体内载流子电子，电子在N型半导体内的势能大于在金属片中的势能。电子运动的方向与电流方向相反；空穴运动的方向与电流方向相同。空穴通过接点a时，需要从金属片中吸收一定的热量，以提高自身的势能才能进入P型半导体，a处温空穴通过接点b时，需要将多余的一部分势能留给接点，才能进入金属片中， b处温度升高，形成热节点。空穴通过接点b时，需要将多余的一部分势能留给接点，才能进入金属片中， b处温度升高，形成热节点。同理，在外电场作用下电子流过热电偶回路时，电子流过接点d时，由金属片进入N型半导体，需从金属片中吸收一定的能量，接点温度降低；流过接点c时，由N型半导体进入金属片，需释放一部分能量，接点温度升高。与压缩式和吸收式制冷机相比，热电制冷装置具有非常突出的特点：不需要制冷剂，无泄漏，无污染。没有机械传动部件和设备，无噪声，无磨损，可靠性高，寿命长，维修方便。可以通过改变工作电流的大小来控制制冷温度和冷却速度，调节控制灵活方便。操作具有可逆性。只要改变电流的极性就可以实现冷、热端互换，特别适合于作高低温恒温器。9、简述固体吸附制冷的原理及其特点。答：某些固体物质在一定的温度及压力下，能吸附某种气体或水蒸气，在另一温度及压力下又能将它释放出来。这种吸附与解吸的作用，引起压力变化，相当于压缩机的作用。固体吸附制冷就是根据这一原理来实现的。一、吸附剂 应具有以下性质：对吸附质有高的吸附能力。能再生和多次使用。有足够的机械强度。化学性质稳定。容易制取且价格便宜。10、对固体吸附制冷所使用的吸附剂有何要求？目前常用的固体吸附剂有哪几种？答：1、硅胶2、活性氧化铝3、沸石分子筛15