制冷与低温技术原理复习提纲
一、名词解释：
1．绝热节流P33：由于气体通过节流阀等节流阻元件时，其压力显著下降，流速大时间短来不及和外界进行热交换，可近似按解热处理，这一过程称为绝热节流效应
2．焦－汤效应P33：气体在节流中发生的温度变化叫做焦-汤效应
3．微分节流效应P33：根据气体节流前后比焓值相等这一特征，令αh?T= ?p h 其中的αh叫做微分节流效应
4．转化温度P35：在一定压力下，气体具有的使微分节流效应等于0的温度
5．等温节流效应P36：是等温压缩和节流这两个过程的综合
6．微分等熵效应P38：表示等熵过程中温度随压力的变化，定义为
8．性能系数P63：循环中收益能数值与补偿能数值之比
9．循环效率P64：或称热力完善度，指一个制冷循环的性能系数和相同低温热源、高温热汇温度下的可逆制冷循环性能系数之比
10．单位制冷量P71：表示1Kg制冷剂完成循环时从低温热源所吸收的热量11．单位冷凝热负荷P71：表示1Kg制冷剂完成循环时向高温热汇所排放的热量
12．理论输气量P71：压缩机按理论循环工作时在单位时间内所能供给的（按进口处吸气状态换算）的气体容积
13．有用过热P77：制冷剂在蒸发器内吸收了热量而产生的过热
14．无用过热P77：制冷剂吸收环境热量而产生的过热
15．输气系数P83：又称容积效率，为实际输气量和理论输气量的比值
16．共沸混合物P103：指当两种或多种不同成分的均相溶液，以一个特定比例混合时，在固定的压力下，仅具有一个沸点的混合物
17．非共沸混合物P103：指当两种或多种不同成分的均相溶液，不论混合比例，都不会有相同的沸点的混合物
18．分馏P104：混合物因易挥发组分优先蒸发或不易挥发组分优先冷凝而引起的成分改变
19．复叠温度P132：上一子系统的蒸发温度或下一子系统的冷凝温度
20．复叠温差P132：蒸发/ 冷凝器的传热温差
21．发生过程P161：易挥发的气相中的分压力低于溶液中该组分的蒸汽压力，此组分的分子更多地进入气相
22．吸收过程P161：易挥发的气相中的分压力高于溶液中该组分的蒸汽压力，此组分的分子更多地进入溶液
23．循环倍率P173：在溴化锂吸收式制冷机中表示发生器产生1Kg水蒸气需要的溴化锂稀溶液的循环量a
24．放气范围P173：Wr - Wa称为放气范围，即溴化锂浓溶液质量分数-溴化锂稀溶液质量分数
25．发生不足P173：发生终了浓溶液的溴化锂质量分数Wr’小于理想情况下溴化锂质量分数Wr
26．吸收不足P173：吸收终了稀溶液的溴化锂质量分数Wa’高于理想情况下溴化锂质量分数Wa
27．喷淋密度P176：单位时间单位面积上的喷淋量，单位为kg/m2?s
28．直接冷却P314：用制冷剂为冷源直接与被冷却对象进行热交换
29．间接冷却P314：利用冷却后的载冷剂或蓄冷剂作为冷源，使被冷却的对象进行冷却
30．气体水合物P331：当气体或挥发性液体与水作用时，造成水高于其冰点温度下的结冰现象，所形成的固体
31．低温工质P336：在深冷技术中用于制冷循环或液化循环的工质
32．液化系数P351：加工1Kg气体所获得的液体量
33．跑冷损失P354：环境介质传热给低温设备引起的冷量损失
34．分凝P399：根据混合气体中的各组分冷凝温度的不同，将混合物冷凝到不同的温度使各组分分离
35．精馏P403：将溶液部分气化或混合气体部分冷凝反复进行，逐步达到所需要纯度的分离气体方式?Tαs= ?p s =Wr?WaWr
二、填空题：
1．按照获取制冷的温度范围划分，( 120 )K以上为普冷；( 120~0.3 )K为深
冷或称低温；( 0.3 )K以下为极低温。P1
2．固态的CO2又称为( 干冰)。CO2的三相点温度为( -56.6 )℃，三相点压力为( 0.52 )MPa；临界点温度为( 31 )℃。P12\P137
3．气体绝热节流的两大主要特征是：①( 等焓)；②( 熵增)。P33
4．微分节流效应等于零的温度称为转化温度，转化温度又可分为( 上转化温度)和( 下转化温度)。气体的( 临界温度)越低，其转化温度也越低。P35 5．卡诺制冷循环是由两个( 等温)过程和两个( 等熵)过程组成。P65
6．劳伦茨制冷循环是由两个( 变温)过程和两个( 等熵)过程组成。P66 7．用单位体积( 1m3 )制冷剂来计量循环性能指标时，通常是以压缩机的( 吸入)状态为基准的。P70
8．制冷机的性能主要用制冷机的( 制冷量)、压缩机消耗的( 功率)和制冷机的( 性能系数cop )反映。P71
9．制冷剂按组成分类，有( 单一制冷剂)和( 混合制冷剂)；按化学类别分类，有( 无机物)、( 氟利昂)和( 碳氢化合物)三类；按
物质来源分类，有( 天然制冷剂)和( 人工制冷剂)。P93
10．对于绝大多数制冷剂来说，其临界温度Tc与标准蒸发温度Ts之间存在着( Tc/Ts=0.6 )的关系。P98
11．对于制冷剂来说，重点考察对环境影响的指数为( 臭氧衰减指数ODP )和( 温室影响指数GWP )。P98-99
12．常用的天然制冷剂主要有( 水)、( 氦)、( 氮)、( 二氧化碳)、( 氨)等。P109
13．对于两级压缩制冷循环来说，进入高压级压缩机的制冷剂的质量流量(大于)进入低压级压缩机的制冷剂的质量流量。P118
14．生成溶液的方法主要有三种：即( 两种液体混合)、( 固体溶解于液体)和( 气体溶解于液体)。P145
15．吉布斯定律的表达式为(????=?????????+??)。P149
=?????????????16．热能驱动的可逆制冷机性能系数的数学表达式是(??????????????????????。P160 ????17．在溴化锂吸收式制冷机系统中，( 水)为制冷剂，( 溴化锂)为吸收剂；在氨吸收式制冷机系统中，( 氨)为制冷剂，
( 水)为吸收剂。P164\214
18．通常将( 载冷剂)和( 蓄冷剂)称为第二制冷剂。P314
19．就载体蓄冷方式而言，可以分为( 显热蓄冷)和( 潜热蓄冷)两大类；就空调蓄冷方式而言，通常有( 水蓄冷)和( 冰蓄冷)两大类。P322-323 20．在深冷技术中常见的低温工质主要有( 氧)、( 氮)、( 空气)、( 氦)、( 氩)、( 甲烷)等。P336-337
21．空气的主要组分是( 氧)、( 氮)、( 二氧化碳)和( 氩)，还有微量的稀有气体及碳氢化合物等。P338
22．液氧的标准蒸发温度为( 90.188 )K；液氩的标准蒸发温度为( 87.29 )K；液氮的标准蒸发温度为( 73.66 )K。P336
23．氦(4He)的标准沸点为( 4.224 )K；HeⅡ具有其他液体所没有的超( 流动)性。氦主要是从( 天然气)中提取。P343-344
24．气体液化循环的主要目的是获取( 液化气体)，它是( 开式)循环，这是与普通制冷循环所不同的。P349
25．气体液化循环的单位能耗指的是获得1kg( 液化气体)所需要消耗的功。P351
26．一次节流液化理论循环的单位制冷量在数值上等于高压空气的( 等温节流)效应。对应液化系数最大值的气体压力p2必然落在等温线T和( 转化曲线)的交点上。P353\354
27．一次节流液化循环的实际性能指标与( 高压P2 )、( 初压P1 )以及进换热器时高压空气的( 温度T2 )密切相关。P355
28．有预冷的一次节流液化循环的液化系数及单位制冷量的大小主要取决于( Zpr )和( h’1 )以及( h0 )。P358
29．目前天然气液化循环主要有三种类型：( 复叠式)液化循环，( 用混合制冷剂制冷的)液化循环和( 带膨胀机的)液化循环。P372
30．天然气是以( 甲烷)为主的烷烃类物质，其中含有少量的N2、H2和CO2等；焦炉气以( 氢)的含量为最高，其次是( 甲烷)，还有少量的CO、和N2等。P379\380
31．应用第三种物质促使混合气体分离的方法，主要有( 薄膜渗透)法、( 吸
附)法和( 吸收)法。P391
32．所谓并流冷凝，是指被( 冷凝气流)与不断冷凝下来的( 冷凝液流)的流向是相同的。P400
33．单级空气精馏塔有两类：一类是制取高纯度的( 液氮)或( 氮气)，一类是制取高纯度的( 液氧)或( 氧气)。P409-410
三、问答题：
1．何谓制冷？制冷与低温技术研究的内容可概括为哪四个方面？P1-P2 制冷是指用人工的办法在一定时间和一定空间内将物体冷却，使其温度降低到环境温度以下并保持这个温度
四个方面：1）研究获得低于环境温度的方法机理以及与此对应的循环，并对循环进行热力学的分析和计算
2）研究循环使用中工质的性质3）研究气体的液化和分离技术4）研究所需的各种机械和设备
2．常用的制冷方法有哪几类？物质相变制冷又分为哪两种？P9\P13
常见的方法有：物质相变制冷，气体膨胀制冷，绝热放气制冷，电、磁制冷物质相变制冷分为：固体升华制冷和液体蒸发制冷
3．蒸气压缩式制冷的基本系统由哪几部分组成？简要描述其工艺流程。P14-P15
系统由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀组成
蒸发器内低温制冷剂与被冷却对象发生热交换、吸收热量后变成低压蒸发进入压缩机。低压蒸汽经压缩后以高压排除到冷凝器，被
冷凝器冷凝成高压液体，高压液体经节流降压后进入蒸发器内继续制冷，完成循环
4．蒸气吸收式制冷的基本系统由哪几部分组成？简要描述其工艺流程。P15-P16
系统由蒸发器、冷凝器、吸收器、发生器、节流装置组成
溶液回路：吸收剂在吸收器中吸收制冷气体后形成溶液，溶液经过泵送到发生器中，经过加热后又可以释放出制冷蒸汽。
制冷回路：高压制冷蒸汽在冷凝器中冷凝，产生的高压制冷剂液体经过节流
后到蒸发器中蒸发制冷，制冷后形成的制冷蒸汽在吸收
器被吸收剂吸收两个回路一起，构成蒸汽吸收式制冷循环。
5．所有制冷剂的有用过热，对制冷循环的性能指标的影响都是正向有益的吗？举例说明原因。P78
有用过热对单位容积制冷量和COP的影响取决于制冷剂的性质。比如CO2的有用过热是有益的而NH3的有用过热是有害的
6．在自然界中能否找到一种制冷剂，它既有很高的临界温度又有很低的标准沸点温度？说明理由。P98
绝大多数制冷剂的临界温度和蒸发温度之比约等于0.6。这就说明不可能找到一种制冷剂既有很高的临界温度温度又有很低的标准
沸点温度
7．两级压缩制冷循环的形式主要有哪几种？何谓中间完全冷却？何谓中间不完全冷却？P116
基本循环形式主要有四种：一次节流中间完全冷却循环、两次节流中间完全冷却循环、一次节流中间不完全冷却循环、两次节流中
间不完全冷却循环
中间完全冷却：中间冷却使中间压力下的气体完全消除过热成为饱和蒸汽中间不完全冷却：中间冷却仅使中间压力下的气体温度有所降低但并未完全消除过热
8．在两级压缩制冷循环的热力计算中，如何确定最佳的中间压力？P124 对于给定的蒸发温度和冷凝温度，在Po和Pk的比例中项附近试取一组中间温度值，按每个中间温度分别进行循环特性计算，得出
相应的COP，做出COP随中间温度的变化曲线，找出峰值点对应的中间温度值，其相应的饱和压力值即为最佳中间压力
9．理想的吸收剂应具备哪些基本特征？在吸收式制冷系统中可作为制冷剂的物质分为哪四大类？P158
基本特征：1、具有强烈吸收制冷剂的能力2、同压力下的沸腾温度比制冷剂的沸腾温度高得多3、危险性小，无毒4、对金属腐蚀
性小5、价格低廉，易获取可以分为：水类、氨类、醇类和氟利昂类四大
类
10．影响吸收式制冷循环性能系数的因素有哪些？简要分析说明。P160\181-184
热能驱动可逆机的制冷性能系数COPMAXTg?Ta
TgTcTa?Tc=COP随着驱动热源温度Tg和低温热源温度Tc的提高而提高，随着高温热源温度Ta的提高而降低。除了这些因素以外，还有：1、随着加热蒸汽压力的降低，COP下降2、冷媒水出口温度降低、COP降低3、冷却水进口温度降低，COP增大4、冷却水和冷媒水水质变差导致COP降低5、不凝结气体会导致COP降低6、冷却水量和冷媒水量几乎不影响制冷量和COP 7、机组的制冷量几乎与溶液的循环量成正比
11．用气体水合物蓄冷具有哪些主要优点？P331
1、蓄能密度与冰蓄冷相当
2、相变温度为5~13°C，使制冷机蓄冷运行时能保持正常的空调工况
3、可以直线直接接触的蓄冷-释
冷换热过程，换热效率高
12．在分凝法中，何谓并流冷凝与逆流冷凝？说明其优缺点。P400-401
并流冷凝是指被冷却气流与不断冷凝下来的冷凝液流流向一致；逆流冷凝是指被冷凝气体与已冷凝液体流向相反
并流冷凝：1）特点：无相变时，冷凝器底部温度较低顶部温度较高2）优点：无相变时，就温度分布而言分离程度要完全一些
3）缺点：出口处气相中高沸点组分转入液相的推动力小，冷凝液中高沸点组分的摩尔分数小，有相变时分离程度不占优势
逆流冷凝：1）特点：无相变时，冷凝器顶部温度较低底部温度较高2）优点：出口处气相中高沸点组分转入液相的推动力大，冷
凝液中高沸点组分的摩尔分数大3）缺点：无相变时，就温度分布而言分离程度没有并流冷凝完全
13．由于空气精馏的特殊性，空气液化循环需要适应精馏的哪些要求？P406
1、要求压缩的空气经冷却后能全部送入精馏装置以获得最多的分离产量
2、经就节流阀节流后的空气压力和经膨胀机膨胀后的压
力要适合精馏的压力3、液化循环的循环系数及制冷量要根据精馏的要求而
确定4、液化循环要满足分离设备启动阶段和正常运转的要求
14．空气的三元精馏与二元精馏相比，有哪些不同？空气分离的步骤是什么？P407
不同处：1、首先按三元系计算时，必须了解氧-氩-氮三元混合物的气液平衡关系2、分离的次序多，分离更为复杂
步骤：1、分离三相点高的组分，如水分CO2 2、分离有害的组分，如碳氢化合物3、分离沸点很低的组分，如氖，氦，氢4、很难
分离的组分如氪，氙最后分离
四、简述题：
1．简述液体蒸发制冷循环的基本原理。P13-P14
液体蒸发制冷循环包括以下四个基本过程：制冷剂液体在低压下汽化产生低压蒸气，将低压蒸汽抽出并提高压力变成高压气，将高
压气冷凝成高压液体，高压液体再降低压力回到初始状态。如此便完成循环。
2．简述获得液态制冷工质过冷所常用的几种方法。P75-77
（1）、利用冷凝器直接得到过冷（2）、利用过冷器过冷（3）、用气液热交换器获得过冷
3．简述采用回热循环的主要优点，并简要说明哪些制冷工质不宜采用回热循环？P41-43\P79-80
回热循环压力比小，不仅减小了压缩机和膨胀机的单位功，而且减小了压缩过程、膨胀过程的不可逆损失，所以回热循环的实际性
能系数比无回热循环大。回热循环相当于有用过热循环，氨、R21、R40等制冷剂不宜采用回热循环。因为回热使循环经济性下降，
同时氨的绝热指数大，排气温度高，吸气过热会造成氨的排气温度过高，危害压缩机的安全性和可靠性
4．简述多级蒸气压缩制冷循环的主要优点。P115-116
单级压缩在常温冷却条件下，能获得的低温程度有限，制约因素是压缩比和排气温度。压缩比和排气温度升高后：(1)实际压缩机存在余隙容积，压力比升高，压缩机的容积效率下降(2)压缩过程不可逆损失增加，压缩机效率降低，这些造成制冷量和COP明显下降(3)压缩机排气温度上升，会超过允许的限值。
多级蒸汽压缩制冷循环就克服了以上的不足
5．简述一次节流循环和两次节流循环各自的优缺点。P117
一次节流的不可逆损失大，节流后闪蒸汽多，单位制冷量和COP小。但是其供液压差大，系统简化，只用一只节流阀，并且节流
阀前后的压差大，节流阀尺寸小，节流前液体的过冷度大，不宜闪蒸。
两次节流可以用两级压缩机循环获得两种不同的蒸发温度，但其两次节流需用两只节流阀，每只节流阀上的压降要小许多，相同流
量下要求用大口径的节流阀，同时还要保证两只节流阀的流量调节相协调。再则，由于第二只节流阀前制冷剂液体温度较低且无过冷，很容易出现阀前的闪蒸问题。
6．简述康诺瓦罗夫定律的内容，并说明其在制冷与低温技术中的使用价值。P148
对于较低沸点的液体，它在气相里的摩尔分数大于它在液相里的摩尔分数康诺瓦罗夫定律是精馏的基础，因为如果溶液摩尔分数和气相摩尔分数完全相同，两组分不可能用精馏分离
7．写出溶液混合或分离所遵循的杠杆规则的数学表达式，并说明其在h-w 图上意义。P153
w?w1
w2?wm=m2 混合点M与两个起始状态点的距离与混合前两溶液的质量成反比1
8．简要分析说明氨水溶液的h-w图与溴化锂水溶液的h-w图异同点。P161-163
同：两个图的下部相同，都是液态区，给出了不同压力下等压饱和液体线和不同温度下的液体等温线。图中每个点表示每个状态异：氨水溶液的上部是气体区有氨的饱和蒸气线和相应的辅助线。溴化锂溶液制冷剂是水而氨水溶液的制冷剂是氨，故溴化锂水溶
液的h-w图表示水蒸气的点都位于w=0的纵坐标线上，在h-w图的上部只有辅助线。
9．简述溴化锂及溴化锂水溶液的主要特性。P164-167
溴化锂有以下特性：(1)锂和溴分别属碱和卤族元素。其化合物溴化锂(LiBr)属盐类，有咸味，为无色粒状晶体，融点为549℃。(2)
点为1265℃，在常温或一般高温下可以认为是不挥发的。(3)易溶于水。(4)性质稳定，在大气中不分解。(5)它由92.01%的溴和7.99%的锂组成，相对分子质量为86.845；密度为3464kg/m3（25℃时）。
溴化锂水溶液的性质：(1)无色液体，有咸味，无毒，加入铬酸锂后溶液呈淡黄色。(2)溴化锂在水中的溶解度随温度的降低而降低。
(3)溶液中水的蒸气压力很低。溶液有强烈的吸湿性。（4）溶液密度比水大（5）比热容小（6）粘度大（7）表面张力大（8）溶液的热导率随溴化锂质量分数的增大而降低，随温度的升高而增大（9）对黑色金属和紫铜等材料有强烈的腐蚀性
10．简述提高溴化锂吸收式制冷机性能的主要途径。P208-211
（1）及时抽除不凝气体（2）调节溶液的循环量（3）强化传热和传质过程（4）三效吸收式制冷（5）用低温热源制取热媒（6）采
取适当的防腐措施
11．简述氨及氨水溶液的主要特性。P110\215-217
氨：沸点为-33.3℃，凝固点为-77.7℃。单位容积制冷量大，粘度小，密度小，流动阻力小，传热性能好。毒性大，易燃易爆，有
刺激性气味。绝热指数大，压缩终温高。能与水以任意比例互溶
氨水：氨和水的比例是任意的，对有色金属有腐蚀作用，纯液氨在0℃时的密度为0.64Kg/L,氨水的密度随温度和氨的质量分数变化
而变化
12．简述双级氨吸收式制冷机系统的工艺流程及性能特点，并与单级氨吸收式制冷机的性能进行比较。P221-222
流程：进入低压分馏塔的浓溶液在塔内分离出两股流体，含氨很高的蒸汽从塔顶排除，含氨很低的稀溶液从塔底流出。稀溶液经换
热后节流后进入低压吸收器，吸收来自过冷器的蒸汽变成浓溶液，经换热器后进入低压精馏塔。进入高压精馏塔的浓溶液经过分离后产生纯度很高的蒸汽和稀溶液。稀溶液经换热后进入高压吸收器，吸收来自低压精馏塔的蒸汽成为浓溶
液。高纯度氨蒸汽冷凝后成为液体，过冷之后进入蒸发器蒸发制冷，变成的蒸汽再进入低压吸收器。完成循环
在相同的蒸发温度下，双级制冷机比单级制冷机需要的低温热源温度更低，但制冷性能系数较低。
13．简述采用载冷和蓄冷所具有的目的意义和优点。P314
目的：用于不适于就近安装制冷剂或不希望用制冷剂直接冷却的场合
优点：可以将制冷剂系统集中在一个很小的范围内安装，是制冷系统管道、接头减少，便于检修。同时注入的制冷剂量减少意义：便于解决冷量的分配和控制问题，便于机组的维护和管理，便于机组的使用和安装
14．简述流态冰载冷的主要优点。P318
（1）单位载冷能力大，可减少制冷剂的循环量，减少泵的功耗（2）输送管道尺寸小，管道隔热设施费用少（3）进出口温差小，
冷却温度分布均匀（4）表面传热系数大，可以减小冷却器的尺寸
15．简述单级精馏塔及双级精馏塔的结构组成、工作原理和工艺过程。P410-411
单级精馏塔由塔釜，塔板及筒壳、冷凝蒸发器三个部分组成。
气氮在冷凝蒸发器内被冷却变成液体，一部作为液氮产品从冷凝蒸发器引出，另一部分作为回流液沿塔板自上而下流动，与上升的蒸汽发生热质交换。釜液经节流阀进入冷凝蒸发器的蒸发侧被加热蒸发，变成富氧空气引出。
双级精馏塔由下塔、上塔、上下塔间的冷凝蒸发器组成。
空气进入下塔底部自上而下穿过塔板。下塔底部得到一定纯度的气氮。氮进入冷凝蒸发器的冷凝侧被液氧冷凝成液氮，一部分作
为下塔回流液流至塔釜，另一部分聚集在液氮槽中经液氮节流阀后，送入塔顶作上塔的回流液。下塔塔釜中液空经节流后进入上塔中部，参加精馏过程。液氧经过冷凝蒸发器的蒸发侧，被下塔的气氮加热蒸发，气氧一部分作为产品引出，另一部分从下往上参加精馏。
五、综述题：
1．综合分析各种实际因素对压缩式制冷循环的影响。P74-83
(1)高压液体过冷使循环的主要特征指标单位制冷量q0、单位容积制冷量
qZV和COP增大，而且由于单位容积制冷量增大，还使压
缩机制冷能力提高；由于吸气比体积和比功不变，故压缩机功率不变。过冷度越大，得益越大。
（2）压缩机吸气过热使排气温度升高，还对其他循环特性指标造成影响，具体影响情况要看吸气过热所造成的制冷剂比焓是否产有用的制冷作用。有用过热单位制冷量增大，单位容积制冷量不一定，比功增大，性能系数COP不一定。无用过热单位制冷量不变，单位容积制冷量减小，比功增大，性能系数COP减小。
（3）管道压力损失和热交换的影响
a）吸气管：吸气管产生的吸气过热是无用过热，对循环有害。使吸气比体积增大，容积制冷量减小，排气温度上升，COP下降吸气管内制冷剂压力损失使得压缩机吸气压力下降，吸气比体积增大，容积制冷量下降。另外还使压缩机工作压力比增大引起压缩机比功增大和排气温度升高，同时还使得循环的性能系数下降
b）排气管：排气管热交换起到冷却高压排气的作用，减少了冷凝器的热负荷，有利无害。排气管的压力损失使压缩机工作压力增大，比功增大，排气温度升高
c）高压液管：制冷剂的温度高于环境温度时，高压液管起到过冷作用，对循环有利。制冷剂的温度低于环境温度时，对循环有害高压液管的压力损失会使膨胀阀的流通能力减小
d）低压液管：低压液管换热和阻力损失对循环有害
（4）压缩机和压缩过程的不可逆的影响：
压缩机存在功率损失和容积损失，使得压缩机实际功耗增大，输气量减小，导致制冷能力减小，性能系数下降。
（5）相变不可逆的影响：实际相变传热有传热温差，会使循环的压力比，压力差增大，比功增大；单位制冷量减小，性能系数降低
（6）其他因素的影响：润滑油和水分及不凝气体
2．分析和描述一次节流中间完全冷却的两级压缩制冷循环的工作原理、工艺流程和热力过程，并说明其特点。P117-119
1-2：表示低压压缩机的压缩过程
2-3：表示低压压缩机的排气在中间冷却器中冷却的过程
3-4：表示高压压缩机中的排气过程
4-5：表示制冷剂在冷凝器中的冷却，凝结和过冷（可能没有过冷）过程
此后溶液分为两路：
a）5-6：表示进入中间冷却器的一路液体在节流阀中的节流过程
6-3：表示节流后的制冷剂在中间冷却器中的蒸发过程
b）5-7：表示进入蒸发器中的一路液体在中间冷却器中进一步冷却的过程7-8：表示在节流阀中的节流过程
8-1：表示在蒸发器中的蒸发制冷过程
特点：与单级蒸汽压缩式循环相比，其增加了一台压缩机和中间冷却器、节流阀；
进入高压压缩机的制冷剂质量流量大于进入低压压缩机的制冷剂质量流量；由于一部分高压液体在节流前被中间冷却器冷却，故其单位制冷量会增大
制冷原理考试题答案 填空（每空2分，共20分） ⒈制冷压缩机、（冷凝器）、节流阀和（蒸发器），是制冷剂赖以循环制冷所必不可少的机械设备，构成了最基本的制冷系统。 ⒉对制冷剂的热力学方面的选择要求，要求制冷剂的沸点要（低），临界温度要（高），凝固温度要（低）。（填高低） ⒊在蒸发压缩式制冷系统中，目前广泛采用的制冷剂有（氨），（氟利昂），和氟利昂的混合溶液等。 ⒋复叠式压缩制冷循环通常是由两个或两个以上（制冷系统）组成的多元复叠制冷循环。 ⒌空气压缩式制冷循环的主要热力设备有（空气压缩机）、冷却器、（吸热器）及膨胀器。 二、名词解释（每题4分，共20分） ⒈人工制冷。 人工制冷是指用认为的方法（1分）不断地从被冷却系统（物体或空间）排热至环境介质中去（1分），从而使被冷却系统达到比环境介质更低的温度（1分），并在必要长的时间内维持所必要的低温的一门工程技术（1分）。 ⒉共沸溶液类制冷剂 共沸溶液类制冷剂是由两种或两种以上（1分）互溶的单组分制冷剂（1分）在常溫下按一定的质量或容积比相互混合（2分）而成的制冷剂。 ⒊载冷剂 载冷剂是在间接冷却的制冷装置中（1分），完成被冷却系统（物体或空间）的热量传递给制冷剂的中间冷却介质（2分），亦称为第二制冷剂（1分）。 ⒋热力完善度 热力完善度是用来表示制冷机循环接近逆卡诺循环循环的程度（2分）。它也是制冷循环的一个技术经济指标（2分）。 ⒌一次节流 一次节流是指向蒸发器供液的制冷剂液体直接由冷凝压力节流至蒸发压力的节流过程. 三简答（前两题6分，第三题8分，共20分） ⒈对单级蒸汽压缩制冷理论循环作哪些假设？ 理论循环假定： ①假设进入压缩机的为饱和蒸汽，进入节流阀的为饱和液体；（1分） ②假设压缩过程是等熵过程，节流过程是等焓过程；（2分） ③假设蒸发与冷凝过程无传热温差；（1分） ④假设除两大换热器外，系统与外界无热交换；（1分） ⑤假设制冷剂无流阻损失。（1分） ⒉液体过冷对循环各性能参数有何影响？ 液体过冷：①使单位制冷量增大；（1分） ②使单位容积制冷量增大；（1分） ③单位功保持不变；（1分） ④使制冷系数增大。（1分） 总之，制冷剂液体的过冷有利于制冷循环，可提高制冷循环经济性。（2分） 3.写出与下列制冷剂的符号规定式相对应的化学分子式 （1）R22 （2）R134
制冷原理及设备复习题 考试题型：填空10题20分，名词解释5题20分，简答4题20分，作图分析1题20分，计算1题20分，考试时间90分钟，闭卷。 1、简述氟里昂制冷剂的性质和应用范围。 答：氟里昂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素被卤族元素氟、氯、溴取代后衍生物的总称。氟里昂制冷剂广泛用语电冰箱、空调器等各种制冷空调设备中。 2、蒸气压缩机制冷用制冷剂是如何分类的？ 答：按化学结构分有：①无机化合物（如 R717 等）；②氟里昂（R22、R134a 等）；③ 多元混合溶液（非共沸溶液有 R407C 等，共沸溶液有 R502 等）；④碳氢化合物 （R600a、R290 等）。按蒸发温度和冷凝压力分有：①高温低压制冷剂；②中温中压制冷剂；③低温高压制冷剂。按可然性和毒性分，分不可然、可然、易燃、低毒、高毒等组合类别。 3、何为 CFC 类物质？为何要限制和禁用 CFC 类物质？ 答：CFC 类物质就是不含氢的氟里昂。CFC 物质对大气忠的臭氧和地球高空的臭氧层有严重的破坏作用，会导致地球表面的紫外线辐射强度增加，破坏人体免疫系统。还会导致大气温度升高，加剧温室效应。因此，减少和禁用 CFC 类物质的使用和生产，已经成为国际社会环保的紧迫任务。 4、载冷剂的作用是什么？对载冷剂的性质有那些基本要求？ 答：载冷剂的作用就是向被间接冷却的物体输送制冷系统产生的冷量。对载冷剂性质的基本要求有：载冷剂的比热容和穿系数要的大，粘度和密度要小，凝固点要低，挥发性和腐蚀吸能够要小，无毒无臭，对人体无害，化学性质稳定，价格低廉，易于获得。 5、冷冻机油的功能有那些？ 答：冷冻机油的功能有：润滑摩擦表面，减少零件磨损；冷却摩擦零件，降低压缩机功耗；蜜蜂摩擦面间隙，阻挡制冷剂泄漏；冲刷摩擦表面。不断带走磨屑；利用润滑系统的油压控制卸载机构。 6、制冷剂节流前过冷对整齐压缩式制冷循环有何影响？在实际中可采用那些方法实现节流
制冷与低温技术原理复习提纲 一、名词解释： 1．绝热节流P33：由于气体通过节流阀等节流阻元件时，其压力显著下降，流速大时间短来不及和外界进行热交换，可近似按解热处理，这一过程称为绝热节流效应 2．焦－汤效应P33：气体在节流中发生的温度变化叫做焦-汤效应 3．微分节流效应P33：根据气体节流前后比焓值相等这一特征，令其中的叫做微分节流效应 4．转化温度P35：在一定压力下，气体具有的使微分节流效应等于0的温度 5．等温节流效应P36：是等温压缩和节流这两个过程的综合 6．微分等熵效应P38：表示等熵过程中温度随压力的变化，定义为 8．性能系数P63：循环中收益能数值与补偿能数值之比 9．循环效率P64：或称热力完善度，指一个制冷循环的性能系数和相同低温热源、高温热汇温度下的可逆制冷循环性能系数之比10．单位制冷量P71：表示1Kg制冷剂完成循环时从低温热源所吸收的热量 11．单位冷凝热负荷P71：表示1Kg制冷剂完成循环时向高温热汇所排放的热量 12．理论输气量P71：压缩机按理论循环工作时在单位时间内所能供给的（按进口处吸气状态换算）的气体容积 13．有用过热P77：制冷剂在蒸发器内吸收了热量而产生的过热 14．无用过热P77：制冷剂吸收环境热量而产生的过热 15．输气系数P83：又称容积效率，为实际输气量和理论输气量的比值 16．共沸混合物P103：指当两种或多种不同成分的均相溶液，以一个特定比例混合时，在固定的压力下，仅具有一个沸点的混合物17．非共沸混合物P103：指当两种或多种不同成分的均相溶液，不论混合比例，都不会有相同的沸点的混合物 18．分馏P104：混合物因易挥发组分优先蒸发或不易挥发组分优先冷凝而引起的成分改变 19．复叠温度P132：上一子系统的蒸发温度或下一子系统的冷凝温度 20．复叠温差P132：蒸发/ 冷凝器的传热温差 21．发生过程P161：易挥发的气相中的分压力低于溶液中该组分的蒸汽压力，此组分的分子更多地进入气相 22．吸收过程P161：易挥发的气相中的分压力高于溶液中该组分的蒸汽压力，此组分的分子更多地进入溶液 23．循环倍率P173：在溴化锂吸收式制冷机中表示发生器产生1Kg水蒸气需要的溴化锂稀溶液的循环量 24．放气范围P173：Wr - Wa称为放气范围，即溴化锂浓溶液质量分数-溴化锂稀溶液质量分数 25．发生不足P173：发生终了浓溶液的溴化锂质量分数Wr’小于理想情况下溴化锂质量分数Wr 26．吸收不足P173：吸收终了稀溶液的溴化锂质量分数Wa’高于理想情况下溴化锂质量分数Wa 27．喷淋密度P176：单位时间单位面积上的喷淋量，单位为kg/m2?s 28．直接冷却P314：用制冷剂为冷源直接与被冷却对象进行热交换 29．间接冷却P314：利用冷却后的载冷剂或蓄冷剂作为冷源，使被冷却的对象进行冷却 30．气体水合物P331：当气体或挥发性液体与水作用时，造成水高于其冰点温度下的结冰现象，所形成的固体 31．低温工质P336：在深冷技术中用于制冷循环或液化循环的工质 32．液化系数P351：加工1Kg气体所获得的液体量 33．跑冷损失P354：环境介质传热给低温设备引起的冷量损失 34．分凝P399：根据混合气体中的各组分冷凝温度的不同，将混合物冷凝到不同的温度使各组分分离 35．精馏P403：将溶液部分气化或混合气体部分冷凝反复进行，逐步达到所需要纯度的分离气体方式
一．填空题 1.空气调节用制冷技术根据制冷温度范围属于___普通_____制冷，温度范围为 ___高于-120℃_____。 2.蒸汽压缩式制冷理论循环采用膨胀阀代替膨胀机，制冷系数的降低程度称为 __节流损失______；干压缩代替湿压缩，制冷系数的降低程度称为______过热损失__。 3.带液体过冷的蒸汽压缩式制冷循环与理论循环相比，可使单位质量制冷量__ 增大______，单位功耗___不变_____，制冷系数___提高_____。 4.设置回热器的蒸汽压缩式制冷循环与理论循环相比，可使单位质量制冷量 ______增加__，单位功耗__增加______，制冷系数__不一定提高______。 5.根据标准沸点的高低对制冷剂分类，沸点大于0_℃_______为高温制冷剂， _______低于-60_℃_为低温制冷剂。空气调节用制冷机通常采用_____中，高温___制冷剂。 6.NH3的符号表示为___R717_______；R134a的分子式为 __CF3CH2F________；CHCl2CF3的代号是__R123________。 7.CO2的符号表示为___R744_______；R22的分子式为 ___CHCLF2_______；C3H8的代号是____R290______。 8.制冷压缩机中润滑油的主要作用为___减少摩擦_____、____带走摩擦热 ____、减少泄露________。 9.活塞式制冷压缩机制冷能力的调节可以采用__低冷凝温度______和_高蒸发 温度_______。（任选两种均可） 10.活塞式压缩机中油压启阀式卸载装置包括___顶杆启阀_____和___油压推杆 _____两个组件。 11.螺杆式制冷压缩机制冷能力的调节可以采用____无极调节____和____内容 积比调节____。 12.吸收式制冷机最大热力系数表达式________P187，物理含义__P187______。 13.单效溴化锂吸收式制冷机中_蒸发器_______和___吸收器_____应采用喷淋式 换热设备。 14.按照平衡方式的不同，热力膨胀阀可分为__内平衡______和__外平衡 ______两种。 15.当蒸发器内制冷剂阻力损失较大时，为防止附加过热度过大，不应采用_内 _______热力膨胀阀，应采用___外_____热力膨胀阀。 16.一次泵变水量系统中若采用定速泵，需要在分水缸和集水缸之间设置___旁 通管_____，这样既可以实现___冷冻水_____的流量保持在额定流量，又可以使____用户____的流量和空调负荷相适应。
国科大《制冷与低温原理》研究生考试题库（2017级） 制冷与低温基础部分： 1、按照国际制冷学会的建议，普冷与低温的分界温度是多少？ 答：按照国际制冷学会第13届制冷大会（1971年）的建议，普冷与低温的分界温度是120K。 2、请举出几个制冷与低温的应用领域。 答：制冷技术的应用：（1）大中型建筑物的中央空调；（2）工业空调；（3）住宅空调；（4）运输空调；（5）食品贮藏与配送；（6）食品加工；（7）化学工业和加工工业； （8）制冷的特殊应用：制冰机、滑冰场、建筑工业（青藏高原筑路采用“冻土法”）； 医疗卫生（如药品疫苗冷藏保存） 低温技术的应用：（1）能源与交通（如液化天然气、核聚变中利用大型低温超导磁体对聚变反应器中的高温等离子体进行磁约束、超导列车、低温液氢燃料等）；（2）航空与航天（如用液氧做火箭推进剂、高真空环境要用低温泵产生、航天飞机用液氢和液氧做推进剂、高空军用飞机上的液氧呼吸机、冷氮气的低温风洞等）；（3）科学实验（超低温状态下的电子偏离实验、超导性理论的研究等）；（4）工业（如液氧用于钢铁工业、金属的切割、采用纯痒进行活水处理、液氮速冻高档鱼虾、液氮还可用于汽车轮胎和橡胶制品的再利用处理等）；（5）生物医疗（血细胞的低温保存、手术中低温麻醉、以及骨髓、组织、肿瘤细胞和皮肤的低温冷冻保存等）。 3、请给出氦、氢、氖、氮、氧、氩、甲烷的正常沸点温度、临界压力和临界温度数据（考 试重点）。 答：（1）氦的正常沸点温度4.25K、临界压力0.227MPa和临界温度5.15k （2）氢的正常沸点温度20.35k、临界压力1.297MPa和临界温度33.15K （3）氖的正常沸点温度27.108K、临界压力2.65MPa和临界温度44.4k （4）氮的正常沸点温度77.35K、临界压力3.3944MPa和临界温度126.15K （5）氧的正常沸点温度90.15K、临界压力5.046MPa和临界温度154.55K （6）氩的正常沸点温度87.29K、临界压力4.86MPa和临界温度151.15K （7）甲烷（R50）的正常沸点温度111.65K、临界压力4.65MPa和临界温度-190.65K 4、请给出R12、R22、R290、R600a、NH3、CO2等工质的正常沸点数据，并评述比较一下 它们的温室效应（GWP、ODP）、可燃性等。 答：（1）R12（二氯二氟甲烷）工质的正常沸点243.35K，温室效应（GWP=10890、ODP=1）：对臭氧层的破坏能力很大，并且存在温室效应、可燃性； （2）R22（二氟一氯甲烷）工质的正常沸点232.39K，温室效应（GWP=1810、ODP=0.04~0.06）：属于HCFC（氢氯氟烃）类制冷工质，对臭氧层的破坏能力很大、不燃烧； （3）R290（丙烷）工质的正常沸点231.08K，温室效应（GWP=20、ODP=0），对臭氧层没有破坏，温室效应危害程度较低，在空气中可燃； （4）R600a（异丁烷）工质的正常沸点261.42K，温室效应（GWP=20、ODP=0），对臭氧层没有破坏，温室效应危害程度较低，在空气中可燃； （5）NH3工质的正常沸点239.85K，温室效应（GWP=1、ODP=0）：自然制冷工质，环境友好型，有一定的可燃性； （6）CO2工质的正常沸点194.65K，温室效应（GWP=1、ODP=0）：有一定的温室效应、不燃； 综上，氟氯烃类制冷剂（R12和R22）的环境影响指标较差，目前R12的替代制冷
第四章热交换过程及换热器 一、填空题 1. 制冷机热交换设备中的传热基本可以归结为通过（），（） 以及（）的传热。 2. 冷凝器按冷却方式不同，可分为三类：（），（）和 （）。 3. 空气冷却式冷凝器迄今仅用于（）制冷机。 4. 空气冷却式冷凝器多为（）结构。其根据空气流动情况不同，可分为 （）和（）两种。 5. 自然通风空气冷却式冷凝器的原理为（）。该种冷凝器的传热效 果（）强制通风空气冷却式冷凝器。 6. 水冷式冷凝器有（），（）等型式。冷却水可用 （），（）或（）等。 7. 壳管式冷凝器分为（）和（）两种。 8. 壳管式冷凝器外接接口除制冷剂和冷却水进出口外，还有主要接口及仪表，通常是 （），（），（），（），以及（）。 9. 卧式壳管式冷凝器结构：由（），（），（） 和（）组成。制冷剂蒸气在（）凝结，凝结液从 （）流出。冷却水在（）多次往返流动。 10. 卧式壳管式冷凝器筒体下部有时设有集液包，其作用是（）。 11. 立式壳管式冷凝器多用于（）制冷装置。与卧式壳管式冷凝器相比，其 冷却水可以使用（）的水，其传热系数（）。 12. 套管式冷凝器中，制冷剂蒸气在（）流动，冷却水（）流 动。由于制冷剂同时受到（）及（）的冷却，其传热效果（），但金属消耗量（）。 13. 套管式冷凝器无法（）清洗。应当使用（）的水，并定 期进行（）清洗。
14. 水冷却式冷凝器的冷却水系统可分为两类：（）系统和（） 系统。前者的冷却水（），后者的冷却水（）。 15. 蒸发器按照制冷剂在蒸发器内的充满程度以及蒸发情况进行分类，主要有三种： （）蒸发器，（）蒸发器和（）蒸发器。 16. 干式蒸发器是（）蒸发器。在正常运转条件下，干式蒸发 器中的液体体积约为管内体积的（）。 17. 根据被冷却介质不同，干式蒸发器可分为（）和（）两大 类。 18. 再循环式蒸发器是（）蒸发器，该蒸发器中，液体所占体积约为管内总 体积的（）。 19. 节流阀又称（），具有对高压液态制冷剂进行（）和 （）两方面作用。常用的节流阀有（），（），（），（），及（）几种。 20. 热力膨胀阀普遍应用于（）制冷系统，其开度由（） 温度控制，主要有（）和（）两种。 21. 热力膨胀阀的结构包括（），（）以及（） 三部分，其阀体安装在（）的（）管上，感温包安置在（）处的（）管上。 22. 毛细管常用于（），是一种（）节流机构。为保 证流经毛细管的制冷剂不带水，通常在毛细管之前，安装有（）设备。 23. 润滑油分离器的作用使（），较常用的润滑油分离器有 （），（），以及（）等几种形式。 24. 洗涤式油分离器用于（）制冷机中。离心式油分离器适用于 （）制冷量的制冷装置，过滤式油分离器通常用于（）制冷量的制冷装置。 25. 集油器也称放油器，用于收存从（），（），（） 和（）或（）等设备中分离出来的润滑油。 26. 集油器用于（）制冷机中。 27. 储液器又称储液筒，用于（）。根据储液器功能和用途的不同，分为 （）储液器和（）储液器两类。
制冷原理及设备复习题 考试题型：填空题分，名词解释题分，简答题分，作图分析20 420 5 20 10 题分，计算题分，考试时间分钟，闭卷。2020 1901 、简述氟里昂制冷剂的性质和应用范围。 1 答：氟里昂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素被卤族元素氟、氯、溴取代后衍生物的总称。氟里昂制冷剂广泛用语电冰箱、空调器等各种制冷空调设备中。 、蒸气压缩机制冷用制冷剂是如何分类的？2 答：按化学结构分有：无机化合物（如等）；氟里昂（、等）：③R134a②R717①R22多元混 合溶液（非共沸溶液有等，共沸溶液有等）；碳氢化合物R407C ④ R502 （、等）。按蒸发温度和冷凝压力分有：高温低压制冷剂；中温中压制冷R290②①R600a剂； 低温高压制冷剂。按可然性和毒性分，分不可然、可然、易燃、低毒、高毒等组合③类别。 、何为类物质？为何要限制和禁用类物质？ 3 CFC CFC 答：类物质就是不含氢的氟里昂。物质对大气忠的臭氧和地球高空的臭氧层有严CFC CFC 重的破坏作用，会导致地球表面的紫外线辐射强度增加，破坏人体免疫系统。还会导致大气温度升高，加剧温室效应。因此，减少和禁用类物质的使用和生产，已经成为国际CFC 社会环保的紧迫任务。 、载冷剂的作用是什么？对载冷剂的性质有那些基本要求？4 答：载冷剂的作用就是向被间接冷却的物体输送制冷系统产生的冷量。对载冷剂性质的 基本要求有：载冷剂的比热容和穿系数要的大，粘度和密度要小，凝固点要低，挥发性和腐蚀吸能够要小，无毒无臭，对人体无害，化学性质稳定，价格低廉，易于获得。 、冷冻机油的功能有那些？5 答：冷冻机油的功能有：润滑摩擦表面，减少零件磨损；冷却摩擦零件，降低压缩机功耗；蜜蜂摩擦面间隙，阻挡制冷剂泄漏；冲刷摩擦表面。不断带走磨屑；利用润滑系统的油压控制卸载机构。 、制冷剂节流前过冷对整齐压缩式制冷循环有何影响？在实际中可采用那些方法实现节流 前制冷剂过冷？ 6．
课程制冷及低温原理的典型实验指导书 课程《制冷及低温原理》的典型实验指导书 (单级蒸汽制冷机 性能测试实验指导书) 西安交通大学制冷与低温系 单级蒸气制冷机性能测试实验指导 一,实验目的: 1,了解单级蒸气压缩制冷机试验系统和制冷机的运行操作. 2,掌握小型单级制冷压缩机主要性能参数的测试方法和使用仪表. 3,了解国际标准ISO917—1974《制冷压缩机的试验》和中华人民共和国国家标准GB5773—86"容积式制冷压缩机性能试验方法". 4,掌握制冷压缩机的工况分析及数据整理方法,绘制性能曲线. 5,初步掌握试验工况的试验有关规定. 二,制冷压缩机的试验目的和试验有关规定:(参见GB5773—86) 1 试验项目 单级制冷压缩机性能试验主要是测试下列性能指标: (1)单级制冷压缩机的制冷量:由试验间接测得的流经压缩机的制冷剂质量流量乘以压缩机吸气口的制冷剂比焓与排气口压力对应的膨胀阀前制冷剂液体比焓的差之值. (2)输入功率:开启式压缩机为输入压缩机的轴功率,封闭式(包括半封闭式和全封闭式)为压缩电机输入功率. (3)单位功率制冷量:制冷量与输入功率的比值. 2 试验规定: (1)试验方法的规定: ①压缩机性能试验包括主要试验和校核试验,二者应同时进行测量. ②校核实验和主要试验的试验结果,制冷量之间的偏差应在±4%以内,并且以主要试验的测量结果为计算依据. ③压缩机试验时,系统应达到热平衡状态,试验时间一般不超过1.5小时.测量数据的记录应在工况稳定各点参数在一定范围内变化半小时后,每隔20分钟测量一次,直至连续四次的测量数据都符合表1的规定为止,第一次测量到第四次测量记录的时间称为试验周期,在该周期内允许对压力,温度,流量和液面作微小的调节. ④量热器冷却或加热介质的进出口温差在标定或试验时均小于6℃ 表1 试验时允许试验参数偏差的范围 参数 每一个测量值与规定值之间的最大允许偏差(±) 测量值的任一个读数相对于平均值的最大允许偏差(±) 吸气压力 排气压力 吸气温度 轴转速 电压 频率
制冷技术复习题 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
第一章课后习题 1-1 正卡诺循环和逆卡诺循环有何不同理想制冷循环属于其中哪一种卡诺循环它有那几个过程组成? 1-2 实现逆卡诺循环有哪几个必要条件试分析逆卡诺循环的制冷系数含义及表示方法，并说明其制冷系数与哪些因素有关，与哪些因素无关。1-3 在分析逆卡诺循环制冷系数时，蒸发温度与冷凝温度变化有什么影响，那个影响作用更大 1-4 在分析具有传热温差的逆卡诺循环中得出了什么重要结论 1-5 蒸汽压缩式制冷是否可以采用逆卡诺循环为什么。 1-6 制冷循环的制冷系数和热力完善度概念，使用方面有什么区别 P-H 1-7 理论制冷循环与逆卡诺循环有哪些区别对比两种循环的T-S,L g 图组成的不同 1-8 蒸汽压缩式制冷理论循环为什么要采用干压缩 1-9 试述液体的过冷温度、过冷度；吸气的过热温度、过热度不同含义。 1-10 如何实现制冷循环中的液体过冷 1-11 什么叫无效过热什么叫有效过热制冷循环中吸气过热对制冷系数（效率）都不利吗什么情况下，即使对制冷系数不利，也要采取吸气过热技术手段（参考双级与复叠循环） 1-12 在进行制冷理论循环热力计算时，首先应确定哪些工作参数制冷循环热力计算应包括哪些内容
1-13 实际制冷循环与理论循环有什么区别对比两种循环在,L P-H图上表 g 示，思考造成变化的原因。 1-14 有一逆卡诺循环，其被冷却物体的温度恒定为5℃，冷却剂的温度为40℃,求其制冷系数xx。 1-15 今有一理想制冷循环，被冷却物体的温度恒定为5℃，冷却剂（即环境介质）的温度为25℃，两个传热过程的传热温差均为5℃，试问： a) 逆卡诺循环的制冷系数为多少 b) 当考虑传热温差时，制冷系数如何变化 1-16某一R717压缩制冷装置，蒸发器的出口温度为-20℃的干饱和蒸汽，被压缩机吸入绝热压缩后，进入冷凝器，冷凝温度为30℃，冷凝器出口为25℃的氨液，试将该制冷装置与没有过冷时的单位制冷制冷量、单位耗功量和制冷系数加以比较。 1-17某厂设有氨压缩制冷装置，已知蒸发温度t0=-10℃（相应的 p0=0.2908MPa)冷凝温度tk=40℃（相应的pk=1.5549MPa)，过冷温度 trc=35℃，，压缩机吸入干饱和蒸汽，系统制冷量Φ0=174.45kW，时进行制冷理论的热力计算。 1-18某空调系统需要制冷量为35kW，采用R22制冷剂，采用回热循环，其工作条件是;蒸发温度t0=0℃（p0=0.198MPa），冷凝温度tk=40℃（pk=1.5769MPa），吸气温度t1=15℃，试进行理论循环的热力计算。1-19 如何实现回热循环，画出循环压焓图，写出单位制冷量与冷凝热表示公式，说明其表示意义。 第二.三章课后习题
重庆大学 制冷与低温原理 期中考试试卷 2014-2015 学年 第 1 学期 开课学院： 动力工程学院 课程号：14011535 考试日期： 2014.10.30 考试方式： 考试时间： 45 分钟 一、 填空题（20分，每空2分） 1. 压缩机吸气过热分为有用过热和无用过热，无用过热会使制冷剂单位质量制冷量__不变__（不变，减小或增大）；实践表明，多数情况下，压缩机吸气过热的大部分是无用过热，为了避免大量无用过热，常采用____气液或者回热热____交换器。 2. 蒸汽压缩式制冷中，降低蒸发温度和提高冷凝温度都会使得制冷机的 COP___ 降低_____，二者中对制冷性能系数影响较为明显的是________蒸发温度___。 3. R718代表的制冷剂是____H 2O___；制冷剂选用时通常要考虑环境影响指数，通常是指___温室影响指数____和臭氧衰减指数。 4. 超临界制冷循环是循环中制冷剂的放热过程在____临界温度____以上，为非凝结相变的放热过程。 5. 为获得低温而采取两级压缩或复叠式制冷循环的主要原因有__减小压比__ 和 ____获得比单级压缩循环更低的制冷温度 ___ 。 6. 采用液体过冷循环，在相同过冷度下，过冷使制冷量和制冷系数提高的百分数与制冷剂的____比热容_______和____潜热_______有关。 7. 工作在蒸发温度5℃，冷凝温度50℃工况下的热泵循环，其理想制热 系数为 7.18 。 8. CO 2超临界制冷循环放热过程为一变温过程，有较大的___温度___滑移。正好与所需的变温热源相匹配，是一种特殊的___劳伦兹___ 循 环，用于热回收时，有较高的热效率。 9. 评价一个制冷循环与可逆制冷循环的接近程度，通常用_____热力完善度或循环效率_______指标表示。 10.压缩机和 节流阀或膨胀阀 把整个单级蒸汽压缩制冷循环分成高压和低压两部分。 二、判断题 (20分，每题2分) 1.制冷循环中应用液体过冷对改善制冷循环的性能总是有利的。 （ Y ） 2.氨制冷系统中的制冷剂管道可以用不锈钢管。 （ Y ） 3.蒸气压缩式制冷系统中高压液管是连接冷凝器和膨胀阀之间的管道。 （ Y ） 4.物质从致密态到质稀态相变时，吸收热量。 （ Y ） 5.气体绝热节流是一个典型的可逆过程，节流前后的焓值不变。 （ N ） 6.饱和空气的干球温度、湿球温度和露点温度三者相等。 （ Y ） 7.制冷循环的性能系数用来反映消耗一定的补偿能可获得多少收益能，供热系数可能大于1，也可能小于1。 （ N ） 8.双级压缩制冷循环中，高压级压缩机的输气量等于低压级压缩机的输气量。 （ N ） 9.制冷剂R600a 对臭氧层有极大的破坏作用。 （ N ） 10.制冷剂的ODP 值越大，表明对臭氧层的破坏潜力越大；GWP 越小，表明对全球气候变暖的贡献越小。 （ Y ） 命 题人： 组题人： 审 题 人： 命题 时 间： 教 务处制 学院 动力工程学院 专业、班 年级 学号 姓名 公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊 封 线 密
制冷与低温测试原理要点 2017.6 （个人理解，仅供参考） 1、300K-常温、120K-低温上限、90K-氧液化点、77K-氮液化点、20K-氢液化点、4.2K-氦液化点、2.17K-超流氦转化点<1937年卡皮查发现，特点为：无流动阻力和超强导热性>。 2、制冷技术发展两个阶段：天然冷源应用（到十八世纪中期），主动的机械制冷阶段（十八世纪中期至今）。 3、常用的低温工质：空气、氧、氮、氩、氖、氢、氦（对应1中液化温度）。 4、测量：利用某种测量工具或仪器，通过一定的方法，直接或间接地得到所需要的量值的过程。 5、数据处理：利用统计学的方法，从理论上估计随机误差对测量结果的影响，也就是首先从测量序列中得一个最优概值，然后对最优概值的测量误差做出估计，得到测量值的过程。 6、测量条件：人、仪表和外界条件。 7、仪表系统：传感器、调理传输器和数据显示器。 传感器：将感受到的被测量信号转换成相应信号输出（影响单一、单值函数关系、反应快延迟小、少干扰）。 调理传输器：根据数据获取与相应部件的要求调理与传送感受件输出的信号（要求：信号稳定、精确度高、信息损失小）。 数据显示：实验者观察被测参量的数值和变化（模拟式、数字式、屏幕式）。 8、测量仪表的质量指标 绝对误差、相对误差、基本误差（规定工作条件下，仪表的最大误差与量程之比）。 量程：仪表能够测量的最大输入量与最小输入量间的范围。（最好使测量值落在仪表量程的三分之二左右） 精度：仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分误差，表征指示值与真值接近的程度。 灵敏度：稳态条件下输出变化对输入变化的比值。表征仪表对被测参数变化的敏感程度。 分辨率：仪表响应或分辨输入量微小变化的能力。表征引起仪表指针发生可见变化的被测参数的最小变化量。不灵敏区称为死区。 线性度：传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差对满量程输出的百分比。表征校准曲线接近规定直线的吻合程度。 重复性：在全量程范围内对应于同一输入值，输出的最大值与最小值之差对量程的百分比。表征同一条件下，对同一输入值，仪表输出值的一致程度。 9、测量误差：测量所得数据同其真值之差 绝对误差、相对误差 真值：被测量的真实值（无限次测量时，测量值的平均值机位真值） 测量误差的来源：测量装置误差、测量环境误差、测量方法误差、测量人员误差。 测量误差分类：系统误差（测量仪表和方法造成，有规律。采用一定技术措施可以削弱或消除）、粗大误差（过失误差，操作不当引起误差。利用来伊特准则剔
制冷与低温技术原理复习提纲一、名词解释：
2．焦－汤效应P33：气体在节流中发生的温度变化叫做焦-汤效应 3．微分节流效应P33：根据气体节流前后比焓值相等这一特征，令其中的叫做微分节流效应 4．转化温度P35：在一定压力下，气体具有的使微分节流效应等于0的温度 5．等温节流效应P36：是等温压缩和节流这两个过程的综合 6．微分等熵效应P38：表示等熵过程中温度随压力的变化，定义为 8．性能系数P63：循环中收益能数值与补偿能数值之比 9．循环效率P64：或称热力完善度，指一个制冷循环的性能系数和相同低温热源、高温热汇温度下的可逆制冷循环性能系数之比10．单位制冷量P71：表示1Kg制冷剂完成循环时从低温热源所吸收的热量 11．单位冷凝热负荷P71：表示1Kg制冷剂完成循环时向高温热汇所排放的热量 12．理论输气量P71：压缩机按理论循环工作时在单位时间内所能供给的（按进口处吸气状态换算）的气体容积 13．有用过热P77：制冷剂在蒸发器内吸收了热量而产生的过热 14．无用过热P77：制冷剂吸收环境热量而产生的过热 15．输气系数P83：又称容积效率，为实际输气量和理论输气量的比值 16．共沸混合物P103：指当两种或多种不同成分的均相溶液，以一个特定比例混合时，在固定的压力下，仅具有一个沸点的混合物17．非共沸混合物P103：指当两种或多种不同成分的均相溶液，不论混合比例，都不会有相同的沸点的混合物 18．分馏P104：混合物因易挥发组分优先蒸发或不易挥发组分优先冷凝而引起的成分改变 19．复叠温度P132：上一子系统的蒸发温度或下一子系统的冷凝温度 20．复叠温差P132：蒸发/冷凝器的传热温差 21．发生过程P161：易挥发的气相中的分压力低于溶液中该组分的蒸汽压力，此组分的分子更多地进入气相
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 第二阶段在线作业 单选题 (共10道题) 展开 收起 1.（ 2.5分）下列选项中哪一项会导致蒸汽压缩式制冷循环的功耗增加？ A、蒸发温度上升 B、冷凝温度上升 C、环境温度下降 正确答案：此题得分：2.5分 2.（2.5分）对于气体，等熵膨胀会产生下列哪种效应？ A、冷效应 B、热效应 C、零效应 正确答案：此题得分：2.5分 3.（2.5分）在制冷剂的命名中，R50表示： A、氮 B、甲烷 C、乙烷 正确答案：此题得分：2.5分 4.（2.5分）乙烯的命名是： A、R1140 B、R1050 C、R1140 D、R1150 正确答案：此题得分：2.5分 5.（2.5分）下列哪一种制冷工质对臭氧层没有破坏？ A、NH3 B、R12 C、R22 正确答案：此题得分：2.5分 6.（2.5分）下列哪一种制冷工质对臭氧层的破坏最大？ A、R134A B、R22 C、R11 D、R270 正确答案：此题得分：2.5分 7.（2.5分）以下哪一种气体在常压下只增加压力就可以液化 A、甲烷 B、氢气 C、丙烷 正确答案：此题得分：2.5分 8.（2.5分）关于气体液化的理论最小功，以下说法中正确的是： A、是根据逆卡诺循环的功耗计算得到的
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ B、原料气体压力越高，理论最小功越小 C、理论最小功与环境温度无关 正确答案：此题得分：2.5分 9.（2.5分）气体液化的理论最小功是根据下列哪一项所列过程计算的？ A、等温压缩过程+等熵膨胀过程 B、绝热压缩过程+等熵膨胀过程 C、等温压缩过程+等焓膨胀过程 D、等熵膨胀过程+等温压缩过程 正确答案：此题得分：2.5分 10.（2.5分）以下哪种工质的最大转化温度高于常温而临界温度低于常温？ A、戊烷 B、甲烷 C、氦 正确答案：此题得分：2.5分 判断题 (共30道题) 展开 收起 11.（2.5分）根据热力学的原理，热量不能从低温传向高温，因此必须消耗一定量的制冷剂才能制冷 正确 错误 正确答案：此题得分：2.5分 12.（2.5分）在制冷循环中，对热量从低温向高温传递过程进行补偿的必须是机械功 正确 错误 正确答案：此题得分：2.5分 13.（2.5分）吸附从机理上可以分为物理吸附和化学吸附 正确 错误 正确答案：此题得分：2.5分 14.（2.5分）确定一个点的热力状态需要两个状态参数，所以已知蒸发压力和蒸发温度就可以确定蒸发器入口点的状态 正确 错误 正确答案：此题得分：2.5分 15.（2.5分）在蒸汽压缩式制冷系统的设计中，lnP-h图应用的比T-S图更为广泛 正确 错误 正确答案：此题得分：2.5分 16.（2.5分）随着换热温差的增大，蒸汽压缩式制冷系统的蒸发温度和冷凝温度都会升高 正确 错误 正确答案：此题得分：2.5分
制冷与低温技术原理（1） ?第一章绪论 第一节制冷的定义及研究内容 第二节制冷与低温技术的应用 第三节制冷与低温技术的发展史 ?第一节制冷的定义及研究内容 内容提要 一、制冷与低温技术的重要性 二、制冷与低温的定义 三、制冷与低温技术的研究内容 ?第一节制冷的定义及研究内容 一、制冷与低温技术的重要性 在长期的生产实践和日常生活中，人们发现许多现象与温度有密切关系。 炎热条件下希望降温以提供适宜的工作和生活环境。所有生物过程都受温度影响，低温抑制食品发酵、霉菌的增殖，对食品保鲜起重要作用。材料的某些重要特性与温度有关，如机械材料具有冷脆性，塑料、橡胶也有同样的性质；又如金属的导电性随温度下降而提高，有些纯金属或合金当温度降到某一数值时出现超导性，人为地利用这些特性，需要人工创造低温环境。通过降温产生物态变化，可使混合气体分离、气体液化。扩散和化学反应与温度也有直接关系，许多生产工艺过程中温度对产品性能和 ?第一节制冷的定义及研究内容 产品质量有很大影响。空间和遥感遥控技术更是与制冷技术紧密联系，等等。 综上所述，随着科学技术的发展以及人民生活水平的不断提高，制冷和低温技术在工业、农业、国防、建设、科学研究等国民经济各个部门中的作用和地位日益重要。 ?第一节制冷的定义及研究内容 二、制冷与低温的定义
制冷是指用人工的方法在一定时间和一定空间内将物体冷却，使其温度降低到环境温度以下，保持并利用这个温度。 按照所获得的温度，通常将制冷的温度范围划分为以下几个领域：120 K以上为普冷；120K～0.3K为深冷，也称为低温；0.3K以下为极低温。 由于温度范围不同，所采用的降温方式，使用的工质、机器设备以及依据的具体原理有很大差别。 ?第一节制冷的定义及研究内容 三、制冷与低温技术的研究内容 研究内容可以概括为以下四个方面： (1)研究获得低于环境温度的方法、机理以及与此对应的循环，并对循环进行热力学的分析和计算。 (2)研究循环中使用的工质的性质，从而为制冷机和低温装置提供合适的工作介质。因工质在循环中发生状态变化，所以工质的热物理性质是进行循环分析和计算的基础数据。此外，为了使这些工质能实际应用，还必须掌握它们的一般物理化学基础。 (3)研究气体液化和分离技术。例如液化氧、氮、氢、氦等气体，将空气或天然气液化、分离，均涉及一系列的制冷和低温技术。 ?第一节制冷的定义及研究内容 (4)研究所需的各种机械和设备，包括它们的工作原理、性能分析、结构设计。此外还有热绝缘问题，装置的自动化问题，等等。 上述前三个方面构成制冷与低温技术原理的基本研究内容，第四方面涉及具体的设备和装置。 ?第二节制冷与低温技术的应用 内容提要 一、在商业及人民生活方面的应用 二、在工业及农牧业生产方面的应用 三、在建筑工程方面的应用 四、在科学研究及医疗卫生方面的应用 五、在空间技术与低温物理方面的应用
一、范德瓦尔方程可按V 的降幂排列写成：0)(23=-++-p ab v p a V P RT b V 在临界状态：从液体→气体状态的转态，没有比容的变化，且不需加气体潜热。两种状态无法区别。由上分析知C 点既是极值点，也是拐点，则有 cr cr cr P RT b v +=30)(=??Tcr v p 0)22(22=Tcr v p 解得： cr cr p a v =23 cr cr cr cr RT b v v a p =-+))((2cr c p ab v =3 二、微分节流效应和积分节流效应根据气体节流前后比焓值相等这一特征，令 αh 叫做微分节流效应，有时也称作焦耳－汤姆逊系数，可 以理解为气体在节流时单位压降产生的温度变化。对于正效应，所αh>0，对于负效应，αh<0。压降Δp ＝p2－p 1为一有限数值时，节流所产生的温度变化叫做积分节流效应，可按下式计算出；理想气体的微分节流效应为零。 三、转化温度与转化曲线：在一定的压力下，气体具有某一温度时，微分节流效应可以等于零，这个温度叫做转化温度。已知气体的状态方程时，转化温度可以由方程（5－4）计算得 到。以下通过范德瓦尔方程分析转化温度的变化关 系。对于1摩尔气体，遵守范德瓦尔方程，则有 将上式代 入方程（5－4）中，并令αh ＝0，得 上式表 示转化温度与压力的关系，它在T －p 图上为一连续 曲线。转化温度与压力的关系曲线称作转化曲线。虚线是按式（5－7）计算的，实线是用实验方法得到的。图中的Tinv’为上转化温度，Tinv ”为下转化温度。两者的差别是由于范德瓦尔方程在定量上不准确引起的。由上图以及理论分析可知，转化曲线将T －p 图分成了制冷和制热两个区域，并存在一个最大转化压力，即对应该压力，只有一个转化温度，大于该压力，不存在转化温度，小于该温度，存在两个转化温度，分别称为上转化温度和下转化温度。转化曲线外，是制热区，h α<0，节流后产生热效应，转化曲线内，是制冷区，h α>0，节流后产生冷效应。因此，在利用气体节流制冷时，气体参数的选择要保证节流前的压力不得超过最大转化压力，节流前的温度必须处于上下转化温度之间。等温节流效应：气体经过等温压缩和节流膨胀之后之所以具有制冷能力，是因为气体经等温压缩后比焓值降低，气体
第三章蒸气压缩式制冷（2） 一、填空题 1.蒸气压缩式制冷机中使用的制冷剂从低温热源吸收热量，低温下蒸发，再在高温下凝结， 向高温热源放出热量。所以，只有在工作温度范围内能够（）和 （）的物质才有可能作为制冷剂使用。多数制冷剂在大气压力和环境温度下呈（）态。 2.制冷剂的符号命名，国际上统一规定用字母“R”和它后面的一组数字或字母作为制冷 剂的简写符号。字母“R”表示（），后面的数字或字母则根据 （）规则编写。 3.无机化合物的符号规定，符号为R7（），括号内填入数字是（）， 例如，H2，NH3，H2O，CO2的符号分别为（），（），（），和（）。 4.氟利昂和烷烃类的符号规定，烷烃类的分子通式为（），氟利昂的分子 通式为（），它们的符号规定为（），例如甲烷，乙烷，丙烷的符号分别为（），（），和（）。 R22，R23，R134a的化学名称为（），（），（）。 5.共沸混合物的符号规定，符号为（）。 6.非共沸混合物的符号规定，符号为（）。 7.选用制冷剂时，从制冷剂的热力性质方面看，要求制冷剂在工作温度范围内有合适的压 力和压力比。即希望蒸发压力不低于大气压力，避免（）；冷凝压力不要过高，以免（），冷凝压力与蒸发压力之比也不宜过大，以免（）。 8.选用制冷剂时，通常希望单位制冷量和单位容积制冷量比较大。因为对于总制冷量一定 的装置，单位制冷量大，可减小（），单位容积制冷量大，可减小 （）。 9.制冷剂对环境的影响程度可以用（）和（）两个指数表示。 10.制冷剂在标准大气压下的沸腾温度称为（）。习惯上往往依据该温度的 高低，将制冷剂分为（），（），和（）三类。
11.临界温度是制冷剂不可能（）的最低温度。对绝大多数制冷剂，其临界 温度和标准蒸发温度之间的关系为（），该式说明，低温制冷剂的临界温度（），高温制冷剂的临界温度（）。（填高，低）12.选择制冷剂时，临界温度要（）一些，以便于使用一般环境介质进行冷 凝；凝固温度要（）一些，以便获得较低的蒸发温度。 13.制冷剂的汽化热与单位质量制冷量有关系。汽化热大，则单位质量制冷量 （）。 14.制冷剂工质的（）性，（）性，和（）性 是评价制冷剂工质安全程度的性质。 15.最近国际标准ISO5149—1993和美国标准ANSI/ASHRAE34—1992，对制冷剂工质的安 全等级分为（）个安全等级，其中（）级安全性最差，（）级安全性能较好。 16.氟利昂制冷系统中不能使用（）合金材料，因为有微量水分 存在会引起腐蚀。 17.氨制冷机中不能使用（）、（）和其它铜合金，因为有水 分存在时会引起腐蚀。但（）铜与氨不起作用。 18.卤素化合物制冷剂工质与金属材料接触时，发生分解作用强弱程度的顺序是： （）分解作用最小，依次为（），（）分解作用最大。（选择：铬镍铁耐热合金，银，不锈钢，纯铜，铝，锌，镍）。 19.氟利昂制冷剂与天然橡胶接触时，会发生（）作用，对塑料等高分子化 合物，则会起（）作用，因此氟利昂制冷系统中要选用特殊的橡胶和塑料。 20.制冷剂与油的溶解性有两种可能：（）溶解和（）溶解。 溶解度与（）有关。 21.氨与润滑油的溶解是（）溶解。 22.氟利昂系统中若存在过多的水分，则易发生（）现象，故系统中必须安 装（）。 23.氨制冷系统中必须设置（），以便能够及时地排除系统中的空气和其它 不凝性气体。