液体过冷对循环的影响讲课稿
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影响蒸气压缩式制冷系统运行状况的主要因素影响蒸气压缩式制冷系统运行状况的主要因素影响蒸气压缩式制冷系统运行状况的主要因素(非故障因素)有节流前制冷剂液体的过冷度、压缩机吸入蒸气的过热度、冷凝温度及蒸发温度的变化等。
(1)液体过冷对循环的影响--制冷剂在节流前处于过冷状态时的循环在1gp-h 图上的表示为1-2-3'-4'-1,如图1所示。
它相对于无过冷的循环1-2-3-4-1,其单位制冷量增加了△q0,而单位理论功w0不变,因此循环的制冷系数ε0将提高。
节流前制冷剂的过冷还有利于膨胀阀的稳定工作。
在实际中常采用过冷器、回热器等方法实现节流前制冷剂液体的过冷。
图1 液体过冷对制冷循环的影响(2)吸气过热对循环的影响--压缩机吸入的制冷剂蒸气为过热蒸气时的循环在1gp-h图上的表示为1'-2'-3-4-1',如图2所示。
它相对于无过热的循环1-2-3-4-1,其单位制冷量增加了△q0(过热发生在蒸发器内),单位理论功也增加为w'0。
对一些制冷剂,循环的制冷系数ε0将提高,这类制冷剂称为过热有利的制冷剂,如R134a、R600a等。
而对另一些制冷剂,循环的制冷系数ε0将降低,这类制冷剂称为过热无利的制冷剂,如R717等。
如果过热发生在吸气管中,则称为有害过热,这种情况下,循环的制冷系数ε0总是下降的。
吸气过热可避免湿压缩的发生,但会使压缩机的排气温度升高,对过热无利的制冷剂温度升高的幅度更大,严重时会影响到压缩机的正常润滑。
因此对采用过热无利的制冷剂的制冷系统应严格控制其过热度。
图2 吸气过热对制冷循环的影响(3)冷凝温度变化的影响--当蒸发温度to不变,冷凝温度由tk升高到t'k 时,制冷循环由1-2-3-4-1改变为1-2'-3'-4'-1(见图3),引起的变化是:图3 冷凝温度变化对制冷循环的影响1)冷凝压力由pK升高到p'k。
液体过冷对循环的影响液体制冷剂节流后进入湿蒸汽区,节流后制冷剂的干度愈小,它在蒸发器中气化时的吸热量愈大,循环的制冷系数愈高。
在一定的冷凝温度和蒸发温度下,采用使节流前制冷剂液体过冷的方法可以达到减少节流后干度的目的。
在世界循环中,往往采用一定的过冷度通常情况下,假定冷凝器出水温度比冷凝温度低3-5K,冷却水在冷凝器中的温升为3-8K,因而冷却水的进口温度比出口温度低5-13K,这就足以使制冷剂出口温度达到一定的过冷度。
下图1为具有液体过冷的循环和理论循环的对比图,1-2-3-4-1为理论循环,1-2-3'-4'-1表示过冷循环。
两个循环的比功相同,过冷循环中单位制冷量增加,从而导致过冷循环的制冷系数增加。
图1 具有液体过冷的循环蒸气过热对循环性能的影响实际循环中,为了不将液滴带入压缩机,通常制冷剂液体在蒸发器中完全蒸发后仍然要继续吸收一部分热量,这样,在它到达压缩机之前已处于过热状态,如下图表示。
1-2-3-4-1表示理论循环,1'-2'-3-4-1'表示具有蒸气过热的循环。
图2 具有蒸汽过热循环吸入过热蒸气对制冷量和制冷系数的影响取决于蒸气过程时吸收的热量是否产生有用的制冷效果以及过热度的大小。
(1)过热没有产生有用的制冷效果由蒸发器出来的低温制冷剂蒸气,在通过吸入管道进入压缩机之前,从周围环境中吸取热量而过热,但它并没有对被冷却物质产生任何制冷效应,这种过热称为“无效”过热。
由于循环的单位制冷量和运行在相同冷凝温度和蒸发温度下的理论循环的单位制冷量是相等的,但蒸气比容的增加使单位容积制冷量减少,对给定压缩机而言它将导致循环制冷量的降低。
(2)吸热本身产生有用的制冷效果如果吸入蒸气的过热产生在蒸发器本身的后部,或者产生在安装于被冷却室内的吸气管道上,或者产生在两者皆有的情况下,那么,由于过热而吸收的热量来自被冷却空间,因而产生了有用的制冷效果,我们称这种过热为“有效”过热。
新湘科版科学三年级上册5.2《液体的热胀冷缩》说课稿一. 教材分析《液体的热胀冷缩》是新湘科版科学三年级上册第五章第二节的内容。
这一节主要让学生通过实验和观察,了解液体在受热和受冷时的体积变化,从而认识液体的热胀冷缩现象。
教材以生活中的实例引入,让学生感受到科学知识的实用性,激发学生的学习兴趣。
实验是本节课的核心,通过观察和记录实验数据,引导学生发现液体的热胀冷缩规律,培养学生的观察能力和实验操作能力。
二. 学情分析三年级的学生已经具备了一定的观察和实验能力,对周围的事物充满好奇心。
但是,他们的逻辑思维和抽象思维能力还在发展中,需要通过具体的实验和实例来帮助他们理解和掌握知识。
在教学过程中,我要充分考虑学生的认知水平,设计难易适度的教学活动,激发学生的学习兴趣,帮助他们建立起液体的热胀冷缩的概念。
三. 说教学目标1.知识与技能:学生能够通过实验观察到液体在受热和受冷时的体积变化,理解液体的热胀冷缩现象。
2.过程与方法:学生能够运用观察、实验、记录等方法,探究液体的热胀冷缩规律。
3.情感态度与价值观:学生能够感受到科学知识与生活的紧密联系,培养对科学的兴趣和好奇心。
四. 说教学重难点1.教学重点:学生能够通过实验观察到液体在受热和受冷时的体积变化,理解液体的热胀冷缩现象。
2.教学难点:学生能够运用实验方法,探究液体的热胀冷缩规律。
五. 说教学方法与手段1.教学方法:采用实验法、观察法、讨论法等教学方法,引导学生主动探究,培养学生的观察能力和实验操作能力。
2.教学手段:利用多媒体课件、实验器材等教学手段,为学生提供直观的学习资源,提高教学效果。
六. 说教学过程1.导入:通过生活中的实例,引导学生关注液体的热胀冷缩现象,激发学生的学习兴趣。
2.实验观察:学生分组进行实验,观察液体在受热和受冷时的体积变化,记录实验数据。
3.讨论分析:学生分组讨论实验现象,归纳出液体的热胀冷缩规律。
4.知识拓展:引导学生思考液体热胀冷缩在生活中的应用,如汽车的水箱、热水袋等。
教学设计液体受冷受热的变化(推荐5篇)第一篇:教学设计液体受冷受热的变化教学设计题目:液体受冷受热的变化[教学目标]科学概念:1、水受热时体积膨胀,受冷时体积缩小,我们把水的体积的这种变化叫做热胀冷缩。
2、许多液体受热以后体积会变大,受冷以后体积会缩小。
过程与方法:1、改进实验以达到更好的实验效果。
2、制作一个简易的观察水的体积变化的装置。
3、用科学知识解释生活中的现象。
(比如瓶装水为什么不装满)。
情感、态度、价值观:意识到学习科学知识,要运用到日常的生产和生活。
【教学重点】经历对液体热胀冷缩性质的探究过程。
【教学难点】能设计改进实验装置,使之能提供明显可见的实验现象,通过实验探究,知道液体有热胀冷缩的性质。
【教学准备】为每组准备:平底烧瓶、胶塞、细玻璃管、大烧杯、红色水、热水、冷水、醋、果汁、牛奶等。
【教学过程】一、激趣引入:今天老师要和大家来研究一个有意思的话题。
话题开始之前,老师问一问大家,同学们在家有没有烧过开水,开水烧开的时候有什么现象?学生回答。
老师引导水会从水壶里溢出来。
老师追问为什么?学生回答,不知道。
二、实验教学老师要和大家解决这个问题。
没有烧过开水的同学也不要着急,现在,老师利用手里的材料就可以做烧开水的试验。
假设这就是我们烧开水的水壶,这就是我们烧开水的火,老师把它点燃,看一下有什么现象发生?在点燃的过程中,同学们猜一下有什么现象?学生回答。
老师鼓励大胆的猜。
学生猜想。
老师解释烧开水需要过程,告诉我们做科学试验要有耐心。
学生观察,看看瓶子有什么现象?和之前有什么不一样?学生回答,液面升高了,体积变大了。
老师出示多媒体填表。
老师说液面升高了,我们做一个标记,我们放在这里,大家想一想会有什么现象?学生回答。
老师准备了冷水,放在冷水里会有什么现象发生?学生观察,回答。
老师填表。
通过这个实验我们得出结论,出示多媒体,水具有热胀冷缩的性质。
活动二:观察其他液体的热胀冷缩现象师:水是什么?学生回答。
蒸气压缩式制冷的实际循环1. 液体过冷、吸气过热及回热循环实际制冷循环过程中,制冷剂在冷凝器的出口会达到过冷液体状态,在压缩机吸入口会呈现蒸气过热状态,实际制冷装置还会设置回热器,即将冷凝器出口的常温高压液体与蒸发器出口的低温低压蒸气进行热交换。
下面讨论制冷剂液体的过冷、低温蒸气的过热以及回热对循环的影响。
(1)液体过冷液体过冷是指制冷剂在节流阀前被冷却到过冷液体状态。
制冷剂此时的温度称为过冷温度。
冷凝温度与过冷温度之差,称为过冷度。
图1-7为有再冷却的蒸气压缩式制冷循环在lg p-h 图上的表示,图中的3’点所对应的温度即为过冷温度,3与3’两点之间的温差Δt即为过冷度。
从图中可以看出:无再冷的饱和循环12341和有再冷的循环1233’4’41相比,节流过程由3-4变为3’-4’,单位质量制冷剂制冷量由h1-h4增加了△q0变为h1-h4’,而整个循环的压缩功并没有发生变化,依然是h2-h1,因此,过冷会提高制冷量和制冷系数,对循环是有利的。
而采用再冷循环,提高制冷系数的大小与制冷剂的种类及再冷度有关。
根据计算,当T k=30℃,T0=-15℃时,每再冷1℃,制冷系数提高:氨为0.46%;R22为0.85%。
图1-7 有再冷却的蒸气压缩式制冷循环在lg p-h图上的表示使制冷剂过冷的方法有增加冷凝器换热面积、增加冷却介质的流量和设置过冷器。
通常,对于大型的氨制冷装置,且蒸发温度在-5℃以下会采用过冷器,空气调节用制冷装置(如冷水机组等)一般不单独设置过冷器,而是通过适当增加冷凝器的传热面积的方法,实现制冷剂在冷凝器内过冷。
此外,在小型制冷装置中采用气-液热交换器(也称回热器)也能实现液体过冷。
(2)蒸气过热蒸气处于过热蒸气状态时的温度称为过热温度,过热温度与该压力下的饱和温度之差,称为过热度。
图1-8为蒸气过热循环在lg p-h图上的表示,图中1’点所对应的温度称为过热温度,1’与1点的温差则称为过热度。
冷空气对地表水循环的影响在我们生活的地球上,水的循环是维持生命和生态系统稳定的关键过程。
而冷空气作为大气环流中的重要组成部分,对地表水循环产生着显著的影响。
地表水循环是一个复杂而又精妙的系统,包括蒸发、降水、地表径流、下渗等多个环节。
冷空气的介入,就像是一只无形的大手,对这个循环系统的各个环节进行着调控。
首先,冷空气会影响蒸发过程。
通常情况下,温度越高,水分子的运动越剧烈,蒸发也就越容易发生。
当冷空气来袭时,气温下降,水分子的活跃度降低,从而使得蒸发量减少。
这对于一些水资源相对匮乏的地区来说,可能会在一定程度上缓解水资源的紧张状况。
但从另一方面看,如果长期受到冷空气的控制,蒸发量持续处于低位,也可能会对当地的生态平衡造成影响,例如影响植物的蒸腾作用,进而影响植物的生长和发育。
在降水方面,冷空气扮演着至关重要的角色。
当暖湿气流与冷空气相遇时,两者之间的温差和湿度差会导致水汽凝结成云,并最终形成降水。
而且,冷空气的强度和移动速度等因素,都会直接影响降水的分布、强度和持续时间。
如果冷空气势力强劲且移动缓慢,可能会导致某个地区出现持续的强降水,从而引发洪涝灾害;反之,如果冷空气较弱或者移动迅速,降水可能就会相对较少,甚至出现干旱的情况。
冷空气对地表径流的影响同样不容忽视。
在降水之后,一部分雨水会形成地表径流,汇入江河湖泊。
当冷空气导致气温降低时,河流和湖泊的表面水温也会随之下降,这可能会影响水的流速和流量。
此外,寒冷的天气还可能导致河流结冰,尤其是在北方地区的冬季,冰层的形成会阻碍水流的正常流动,减少地表径流量。
下渗是地表水循环中的另一个重要环节,冷空气也会对其产生作用。
低温会使土壤变得更加坚硬,孔隙缩小,从而降低了土壤的渗透性,使得下渗量减少。
这在一定程度上可能会增加地表径流的比例,导致洪水发生的风险增加。
冷空气不仅直接影响地表水循环的各个环节,还会通过改变气候模式和生态环境,间接地对地表水循环产生长期的影响。
液体过冷对循环的影
液体过冷对循环的影响
液体制冷剂节流后进入湿蒸汽区,节流后制冷剂的干度愈小,它在蒸发器中气化时的吸热量愈大,循环的制冷系数愈高。
在一定的冷凝温度和蒸发温度下,采用使节流前制冷剂液体过冷的方法可以达到减少节流后干度的目的。
在世界循环中,往往采用一定的过冷度通常情况下,假定冷凝器出水温度比冷凝温度低3-5K,冷却水在冷凝器中的温升为3-8K,因而冷却水的进口温度比出口温度低5- 13K,这就足以使制冷剂出口温度达到一定的过冷度。
下图1为具有液体过冷的循环和理论循环的对比图,1-2-3-4-1为理论循环,1-2-3'-4'-1表示过冷循环。
两个循环的比功相同,过冷循环中单位制冷量增加,从而导致过冷循环的制冷系数增加。
亘如气过热对循环性能的影响
实际循环中,为了不将液滴带入压缩机,通常制冷剂液体在蒸发器中完全蒸发后仍然要继续吸收一部分热量,这样,在它到达压缩机之前已处于过热状态,如下图表示。
1-2-3-4-1表示理论循环,1'-2'-3-4-1'表示具有蒸气过热的循环。
图2具有蒸汽过热循环
吸入过热蒸气对制冷量和制冷系数的影响取决于蒸气过程时吸收的热量是否产生有用的制冷效果以及过热度的大小。
(1)过热没有产生有用的制冷效果
由蒸发器出来的低温制冷剂蒸气,在通过吸入管道进入压缩机之前,从周围环境中吸取热量而过热,但它并没有对被冷却物质产生任何制冷效应,这种过热称为“无效”过热。
由于循环的单位制冷量和运行在相同冷凝温度和蒸发温度下的理论循环的单位制冷量是相等的,但蒸气比容的增加使单位容积制冷量减少,对给定压缩机而言它将导致循环制冷量的降低。
(2 )吸热本身产生有用的制冷效果
如果吸入蒸气的过热产生在蒸发器本身的后部,或者产生在安装于被冷却室内的
吸气管道上,或者产生在两者皆有的情况下,那么,由于过热而吸收的热量来自被冷却空间,因而产生了有用的制冷效果,我们称这种过热为“有效”过热。
下图为一些制冷剂在过热区内单容积制冷量的变化情况。
从图中可以看出,氨过热对容积制冷量是不利的,它将使装置的制冷量减少。
图3各种制冷剂在过热区内单位容积制冷量的变化情况
□气、液热交换对循环性能的影响
在系统中增加一个气-液热交换器,结果使得制冷剂液体过冷,低温蒸气有效过热。
这样,不但可增加单位制冷量,而且可以减少蒸气与环境空气之间的传热温差,减少甚至消除吸气管道中的有害过热具有气-液热交换器的压焓图如下所示。
图4回热循环的P-H图
-热交换及压力损失对循环性能的影响实际循环中,由于热交换和流动阻力的存在,制冷剂热力状态的变化不可避免。
下面将讨论这些因素对循环性能的影响
(1)吸入管道
吸入管道对循环性能的影响最大。
吸入管道中的压力降始终是有害的,它使得吸气比容增大,压缩机的压力比增大,单位容积制冷量减少,压缩机容积效率降低,比压力增大,制冷系数下降。
(2 )排出管道
在压缩机的排出管道中,热量由高温制冷剂蒸气传给周围空气,它不会引
起性能的改变,仅仅是减少了冷凝器中的热负荷。
(3)冷凝器到膨胀阀之间的液体管道
在冷凝器到膨胀阀这段管路中,热量通常由液体制冷剂传给周围空气,使液体制冷剂过冷,制冷量增大。
然而,也可能水冷冷凝器中的冷却水温度很低,冷凝温度低于环境温度,热量由空气传给液体制冷剂,可能导致部分液体气化,这不仅使单位制冷量下降,而且使得膨胀阀不能正常工作。
(4)膨胀阀到蒸发器之间的管道
通常膨胀阀是紧靠蒸发器安装的。
倘若将它安装在被冷却空间内,传给管道的热量将产生有效制冷量;若安装在室外,热量的传递使制冷量减少,因而此段管道必须保
温。
(5)冷凝器
假定出冷凝器的压力不变,为克服冷凝器中制冷剂的流动阻力,必须提高进冷凝器时制冷剂的压力,这必须导致压缩机的排气压力升高,压力比增大,压缩机耗功增加,制冷系数下降。
(6)压缩机
在理论循环中,假设压缩过程为等熵过程。
而实际上,整个过程是一个压缩指数在不断变化的多方过程。
另外,由于压缩机气缸中有余隙容积的存在,气体经过吸、排气阀及通道出有热量交换及流动阻力,这些因素都会使压缩机的输气量减少,制冷量下降,消耗的功率增大。
严不凝性气体的存在对循环性能的影响系统中的不凝性气体往往积存在冷凝器上部,因为它不能通过冷凝器的液封。
不凝性气体的存在将使冷凝器内的压力增加,从而导致压缩机排气压力提高,比功增加制冷系数下降,压缩机容积效率降低。
应及时加以排除。
实际循环与理论循环的比较图(p—h)如下图所示:
图5单级压缩实际制冷循环的P-H图。