制冷原理及设备期末考试过控专业

制冷原理与设备循环思考题与练习题

1. 蒸气压缩制冷循环系统主要由哪些部件组成，各有何作用？

2. 蒸发器内制冷剂的汽化过程是蒸发吗？

3. 制冷剂在蒸气压缩制冷循环中，热力状态是如何变化的？

4. 制冷剂在通过节流元件时压力降低，温度也大幅下降，可以认为节流过程近似为绝热过程，那么制冷剂降温时的热量传给了谁？

5. 制冷剂在制冷循环中扮演了什么角色？

6. 单级蒸气压缩式制冷理论循环有哪些假设条件？

7. 试画出单级蒸气压缩式制冷理论循环的lgp-h图，并说明图中各过程线的含义。

8. 已知R22的压力为0.1MPa，温度为10℃。求该状态下R22的比焓、比熵和比体积。

9.

已知工质R134a和下表填入的参数值，请查找lgp-h图填入未知项。

p/MPa t/℃ h/kJ/kg v/m3/kg s/kJ/(kgK) x

0.3 0.1

25 0.3

70 1.85

10. 有一个单级蒸气压缩式制冷系统，高温热源温度为30℃，低温热源温度为-15℃，分别采用R22和R717为制冷剂，试求其工作时理论循环的性能指标。

11. 一台单级蒸气压缩式制冷机，工作在高温热源温度为40℃，低温热源温度为-20℃下，试求分别用R134a和R22工作时，理论循环的性能指标。

12. 有一单级蒸气压缩式制冷循环用于空调，假定为理论制冷循环，工作条件如下：蒸发温度t0=5℃，冷凝温度tk=40℃，制冷剂为R134a。空调房间需要的制冷量是3kW，试求：该理论制冷循环的单位质量制冷量q0、制冷剂质量流量qm、理论比功w0、压缩机消耗的理论功率P0、制冷系数0和冷凝器热负荷Qk。

13. 单级蒸气压缩式制冷实际循环与理论循环有何区别？

14. 什么叫有效过热？什么叫有害过热？有效过热对哪些制冷剂有利，对哪些制冷剂有利？

15. 什么是回热循环？它对制冷循环有何影响？

16. 压缩机吸气管道中的热交换和压力损失对制冷循环有何影响？

17. 试分析蒸发温度升高、冷凝温度降低时，对制冷循环的影响。

18. 制冷工况指的是什么？为什么说一台制冷机如果不说明工况，其制冷量是没有意义的？

制冷剂与载冷剂思考题

1. 制冷剂的作用是什么？

2. 按ASHRAE的规定制冷剂是怎样分类的？

3. 什么是共沸制冷剂？

4. 无机化合物制冷剂的命名是怎样的？

5. 选择制冷剂时有哪些要求？

6. 家用的冰箱、空调用什么制冷剂？

7. 常用制冷剂有哪些？它们的工作温度、工作压力怎样？

8. 为什么国际上提出对R11、R12、Rll3等制冷剂限制使用？

9. 试述R12、R22、R717、R123、R134a的主要性质。

10. 使用R134a时，应注意什么问题。

11. 试写出制冷剂R11、R115、R32和R11、R12、Rl2B1的化学式。

12. 试写出CF3Cl、CH4、CHF3、C2H3F2Cl、H2O、CO2的编号。

13. 什么叫载冷剂？对载冷剂的要求有哪些？

14. 常用载冷剂的种类有哪些？它们的适用范围怎样？

15. 水作为载冷剂有什么优点？

16. “盐水的浓度愈高，使用温度愈低”。这种说法对吗？为什么？

17. 人们常讲的无氟指的是什么意思？

18. 共沸混合物类制冷剂有什么特点？

19. 简述R12、R22、R717与润滑油的溶解性。

20. 为什么要严格控制氟利昂制冷剂中的含水量？

双级蒸气压缩式和复叠式制冷循环思考题

1. 为什么单级压缩制冷压缩机的压力比一般不应超过810？

2. 双级蒸气压缩式制冷循环的形式有哪些？

3. 一级节流与二级节流相比有什么特点？中间不完全冷却与中间完全冷却相比又有什么特点？

4. 双级蒸气压缩式制冷系统制冷剂与循环形式如何选择？ 5. 双级蒸气压缩式制冷循环需要确定的主要工作参数有哪些？

6. 如何确定最佳中间压力？

7. 蒸发温度、冷凝温度以及容积比的变化对中间压力各有何影响？

8. 什么是复叠式制冷循环？为什么要采用复叠式制冷循环？

制冷原理考试题答案

一、 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

（1）R22符号规定式通式为R（m-1）（n+1）x （1分）

m-1=2 n+1=2 x=2

所以m=1 n=1 x=2

符号规定式通式为：CmHnFxCIy （1分）

y=2m+2-n-x=2+2-1-2=1 （1分）

所以R22的符号规定式为CHCIF2 （1分）

（2）R134符号规定式通式为R（m-1）（n+1）x

m-1=1 n+1=3 x=4

所以m=2 n=2 x=4 （1分）

符号规定式通式为：CmHnFxCIy （1分）

y=2m+2-n-x=4+2-2-4=0 （1分）

所以R134的符号规定式为C2H2F4（1分）

四、计算题 （共20分）

假定循环为单级压缩蒸气制冷的理论循环，蒸发温度t0=－10℃,冷凝温度为35℃，工质为R22，循环的制冷量Q0=55kw,试对该循环进行热力计算。

（根据R22的热力性质表，查出处于饱和线上的有关状态参数值：

h1=401.555 kJ/kg v1=0.0653 m3/kg h3=h4=243.114 kJ/kg p0=0.3543 MPa

pk=1.3548 Mpa h2=435.2 kJ/kg t2=57℃）

解：该循环的压焓图如下所示：（图6分）

1 单位质量制冷量 q0=h1－h4=401.555－243.114=158.441 kJ/kg （2分）

2 单位容积制冷量

（2分）

3 制冷剂质量流量 （2分） 4 理论比功 w0=h2－h1=435.2－401.555=33.645 kJ/kg （2分）

5 压缩机消耗的理论功率 P0=qmw0=11.68 kw（2分）

6 制冷系数 （2分）

7 冷凝器单位热负荷 qk=h2－h3=192.086 kJ/kg （2分）

六、画图及说明（共20分）

画出制冷系统的基本原理图（7分）及单级蒸汽压缩式制冷循环的理论循环压焓图（7分），并说明其循环过程（7分）。

冷凝器蒸发器节流阀压缩机

循环过程：1—2 等熵压缩过程 （2分）

2—3—4 等压冷却冷凝过程 （2分）

4—5 等温等压汽化吸热过程（2分）

制冷原理考试题（B）答案

一、填空 （每空2分，共20分）

⒈单级蒸汽压缩制冷系统，是由 （ 制冷压缩机 ）、冷凝器、蒸发器和（ 节流阀 ）四个基本部件组成。

⒉对制冷剂的物理化学方面的选择要求，要求制冷剂的粘度尽可能（ 小 ），纯度要（ 高 ），热化学稳定性要（ 好 ），高温下不易分解。

⒊目前广泛采用的载冷剂有（ 水 ）、（ 盐水溶液 ）、有机化合物等三大类。

⒋为了获得更低的（ 蒸发温度 ），有时需采用复叠制冷循环。

⒌半导体制冷属于（ 热电 ）制冷，是利用（ 热电 ）效应来实现的。

二、 名词解释 （每题4分，共20分）

⒈氟利昂

氟利昂是饱和碳氢化合物的卤族（氟、氯、溴）衍生物的总称。

⒉非共沸溶液类制冷剂

非共沸溶液类制冷剂是由两种或两种以上（1分）相互不形成共沸溶液（2分）的单组分制冷剂混合（1分）而成的制冷剂。

⒊单位制冷量

单位制冷量是指制冷压缩机（1分）每输送1kg制冷剂（1分）经循环（1分）从低温热源中制取的冷量（1分）。

⒋单级理论制冷循环制冷系数

单级理论制冷循环制冷系数是理论制冷循环中（1分）的单位制冷量和单位循环净功（单位理论功）之比（2分），即理论制冷循环的效果和代价之比（1分）。

⒌中间完全冷却

中间完全冷却是指在中间冷却过程中（1分）,将低压级排出的过热蒸汽（1分）等压冷却到中间压力下的干饱和蒸汽（1分）的冷却过程（1分）。