《上海交通大學(xué)-制冷原理與技術(shù)--2.1.2復(fù)習(xí)過程.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、（一）簡(jiǎn)單單級(jí)蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)計(jì)算單級(jí)理論循環(huán)是建立在以下一些假設(shè)的基礎(chǔ)上的：（1）壓縮過程為等熵過程，即在壓縮過程中不存在任何不可逆損失（2）在冷凝器和蒸發(fā)器中，制冷劑的冷凝溫度等于冷卻介質(zhì)的溫度，蒸發(fā)溫度等于被冷卻介質(zhì)的溫度，且冷凝溫度和蒸發(fā)溫度都是定值（4）制冷劑在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，沒有流動(dòng)阻力損失，忽略動(dòng)能變化，除了蒸發(fā)器和冷凝器內(nèi)的管子外，制冷劑與管外介質(zhì)之間沒有熱交換（5）制冷劑在流過節(jié)流裝置時(shí)，流速變化很小，可以忽略不計(jì)，且與外界環(huán)境沒有熱交換（3）離開蒸發(fā)器和進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑蒸氣為蒸發(fā)壓力下的飽和蒸氣，離開冷凝器和進(jìn)入膨脹閥的液體為冷凝壓力下的飽和液體圖2-16理

2、論循環(huán)在T-s圖（a）和lnp-h圖（b）上的表示按照熱力學(xué)第一定律，對(duì)于在控制容積中進(jìn)行的狀態(tài)變化存在如下關(guān)系：（2-1）這里，把自外界傳入的功作為負(fù)值。對(duì)上式積分可以得到整個(gè)過程的表達(dá)式：（2-2）按照式（2-1）和式（2-2），單級(jí)壓縮蒸氣制冷機(jī)循環(huán)的各個(gè)過程有如下關(guān)系：q0稱為單位制冷量，習(xí)慣上取為正值，在T-s圖上用面積1-5-b-a-1代表，而在lgp-h圖上則用線段5-1表示。(2)冷凝過程：dw=0dq=dhqk=h2-h4（2-4）(3)節(jié)流過程：w=0q=0Δh=0h4=h5（2-5）（1）壓縮過程:dq=0,因而dw=dhw=h2-h1（2-3）（4）蒸發(fā)過程：d

3、w=0因而dq=dhq0=h1-h5=h1-h4（2-6）單位制冷量q0壓縮蒸氣制冷循環(huán)單位制冷量可按式（2-6）計(jì)算。單位制冷量也可以表示成汽化潛熱r0和節(jié)流后的干度x5的關(guān)系：為了說明單級(jí)壓縮蒸氣制冷機(jī)理論循環(huán)的性能，采用下列一些性能指標(biāo)，這些性能指標(biāo)均可通過循環(huán)各點(diǎn)的狀態(tài)參數(shù)計(jì)算出來。(2-7)由式（3-7）可知，制冷劑的汽化潛熱越大，或節(jié)流所形成的蒸氣越少（x5越?。﹦t循環(huán)的單位制冷量就越大。(2)單位容積制冷量qv(2-8)(3)理論比功w0對(duì)于單級(jí)蒸氣壓縮制冷機(jī)的理論循環(huán)來說，理論比功可表示為(2-9)單級(jí)壓縮蒸氣制冷機(jī)的理論比功也是隨制冷劑的種類和制冷機(jī)循環(huán)的工作溫度而變

4、的。(4)單位冷凝熱qk單位（1kg）制冷劑蒸氣在冷凝器中放出的熱量，稱為單位冷凝熱。單位冷凝熱包括顯熱和潛熱兩部分(2-10)比較式（2-6）、（2-9）和（2-10）可以看出，對(duì)于單級(jí)壓縮式蒸氣制冷機(jī)理論循環(huán)，存在著下列關(guān)系(2-11)(5)制冷系數(shù)對(duì)于單級(jí)壓縮蒸氣制冷機(jī)理論循環(huán)，制冷系數(shù)為(2-12)制冷系數(shù)愈大經(jīng)濟(jì)性愈好冷凝溫度越高制冷系數(shù)越小蒸發(fā)溫度越低(6)熱力完善度單級(jí)壓縮蒸氣制冷機(jī)理論循環(huán)的熱力完善度按定義可表示為(2-13)這里εc為在蒸發(fā)溫度（T0）和壓縮機(jī)排氣溫度（T2）之間工作的逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)。熱力完善度愈大，說明該循環(huán)接近可逆循環(huán)的程度愈大。（二）液體過

5、冷、氣體過熱及回?zé)釋?duì)理想循環(huán)性能的影響上面所述的循環(huán)，是單級(jí)壓縮蒸氣制冷機(jī)的基本循環(huán)，也是最簡(jiǎn)單的循環(huán)。在實(shí)用上，根據(jù)實(shí)際條件對(duì)循環(huán)往往要作一些改進(jìn)，以便提高循環(huán)的熱力完善度。在單級(jí)制冷機(jī)循環(huán)中，這一改進(jìn)主要有液體過冷、吸氣過熱及由此而產(chǎn)生的回?zé)嵫h(huán)。將節(jié)流前的制冷劑液體冷卻到低于冷凝溫度的狀態(tài)，稱為過冷。1.液體過冷帶有過冷的循環(huán)，叫做過冷循環(huán)。采用液體過冷對(duì)提高制冷量和制冷系數(shù)都是有利的圖2-17過冷循環(huán)在T-s圖（a）和lgp-h圖（b）上的表示(2-14)與無過冷的循環(huán)1-2-3-4-5-1相比，過冷循環(huán)的單位制冷量的增加量為在圖2-17（a）中，?q0以面積5‘-5-b-c表

6、示，在圖2-17（b）中，?q0以線段5’-5表示。因兩個(gè)循環(huán)的理論比功w0相同，過冷循環(huán)的制冷系數(shù)比無過冷循環(huán)的制冷系數(shù)要大。(2-15)2.吸入蒸氣的過熱壓縮機(jī)吸入前的制冷劑蒸氣的溫度高于吸氣壓力下制冷劑的飽和溫度時(shí)，稱為過熱。具有吸氣過熱的循環(huán)，稱為過熱循環(huán)。圖2-18示出了過熱循環(huán)1-1‘-2’-3-4-5-1的T-s圖和lgp-h圖。圖中1-1‘是吸氣的過熱過程，其余與基本循環(huán)相同。圖2-18過熱循環(huán)在T-s圖（a）和lgp-h圖（b）上的表示(2-16)(2-17)有效過熱循環(huán)的制冷系數(shù)可表示為(2-18)由制冷劑的T-s圖我們可以得到，在過熱區(qū)，過熱度越大，其等熵線的斜率

7、越大，根據(jù)式（2-17），得（2-19）圖2-19有效過熱的過熱度對(duì)制冷系數(shù)的影響過熱度℃R502R600aR290R134aR22NH3045.337.444.444.155.993.03073.965.772.172.986.3131.5表2-2過熱度對(duì)排氣溫度的影響(2-20)若不計(jì)回?zé)崞髋c環(huán)境空氣之間的熱交換，則液體過冷的熱量等于使蒸氣過熱的熱量，其熱平衡關(guān)系為3.回?zé)嵫h(huán)利用回把熱使節(jié)流前的制冷劑液體與壓縮機(jī)吸入前的制冷劑蒸氣進(jìn)行熱交