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《制冷原理》习题集
1 绪论
热力学第二定律表明：自然界中能量总是自发地从高温物体传向低温物体，但不能自发地从低温物体传向高温物体，而电冰箱内的温度低于房间温度，热量却由冰箱内传向房间，这是否违背热力学第二定律？为什么？制冷剂在电冰箱制冷系统的状态是如何变化，并实现连续制冷的？

2 制冷循环
（1）请写出下面制冷系统流程图中各标号部件的名称和它们各自的作用；制冷系统是如何完成连续制冷循环的？
8
3 4 5
1
2
6
4
3
5

（2）右图两个循环分别为理论循环和过冷循环，
它们的冷凝温度tK=40℃，蒸发温度t0=5，过冷
循环中的过冷度为5，两个循环压缩机的吸入状
态均为饱和蒸汽，制冷剂为R22，制冷量Q0＝
50KW。
各点所需状态参数如下：
h1=407.145KJ/kg v1=0.040356
h2=431.09KJ/kg h4=252.879 KJ/kg
h´=243.114KJ/kg
请计算如下表格内容：
序号
计算项目
计算结果
理论
过冷
1
单位制冷量Q0(kJ/kg)

2
制冷剂质量流量G(kg/s)

3
压缩机容积流量V(m3/s)

4
单位压缩功wkJ/kg)

5
制冷系数ε

（3）如下3套空调系统在相同的压缩机及其转速、相同外界环境下，测出空调系统参数如下：℃

冷凝温度
过冷度
蒸发温度
过热度
A
55
5
5
5
B
55
0
5
5
C
45
0
-5
5
这3套空调哪种制冷量最大，哪种最小，请从lgp-h图或T-S图中的制冷剂循环进行分析。
（4）蒸汽压缩式制冷循环中压缩机吸气口过热度增大对压缩机有何影响？什么情况下过热度称为无效过热？为什么R12系统往往采用回热器？
（5）有一台厨房冰箱（箱内温度-18℃），和家用空调一样都使用R22作制冷剂，但经过实验测定，厨房冰箱的COP只有 1.1,而家用空调的COP却有3.3，请分析其原因。
（6）家用热泵型空调是如何利用同一套设备实现在夏天制冷、冬天制热的？夏天（气温35℃，蒸发温度为0℃，室温28℃）和冬季（气温0℃，室温15℃，蒸发温度为-5℃）时，该系统的卡诺循环COP各为多少？
（7）某一空气源热泵厂商在广告中宣传，其某一型号的产品在气温为-10℃时，系统COP可达到6.0，是否可能？为什么？此时如何估计一台性能良好的热泵空调能达到最大的COP值？可认为室温为20℃。
（8）目前我国家用空调中均使用何种制冷剂？如果制冷剂中水份含量过高会有什么后果？在系统中哪个装置可防止水份的影响？氨制冷装置中有没有这一装置？为什么？
（9）目前国内电冰箱行业的普遍COP水平为1左右，而在家用空调中可以达到较高，上海市最新规定，家用空调COP小于2.8不允许上市销售，这是什么原因？而在大型冷水机组中我们经常能够看到COP达到5.5甚至6以上的广告，请问，这仅仅是商家的宣传还是可能的，请说明。

3 双级和复叠式系统
（1）为什么要使用双级或复叠式制冷系统？
（2）双级和复叠式制冷有何不同，为什么要采用不同的形式？
（3）常见多级制冷系统的形式有哪几种，为什么有中间完全冷却和不完全冷却，它们分别适合什么系统？

4 制冷剂、载冷剂、润滑油
（1）请解释什么是CFC,HCFC,HFC制冷剂，通常用来表示制冷剂对环境影响的ODP、GWP、TWEI和LCCP是什么含义？R11、R12、R22、R717、R152a和R134a分别属于哪类？他们各自的应用前景如何？
（2）什么是制冷剂的临界温度？为什么选择制冷剂时要求制冷剂临界温度高？什么是制冷剂的标准沸点？制冷剂标准沸点决定了它的使用温度范围，为什么？
（3）分别说明氨和氟利昂系统含有水份后会对制冷系统的性能产生什么样的影响？
（4）空气等不凝性气体进入制冷系统且通常会存在系统的哪一个部件中？对制冷系统的性能有何影响？
（5）为了润滑制冷压缩机的运动部件，制冷系统中通常都采用润滑油。但不同制冷剂与润滑油的互溶性相差很远，R717与润滑油的互溶性很差，因此必须采用哪些设备以确保系统安全运行？

5 活塞式、转子式、涡漩式、螺杆式和离心式压缩机
压缩机的工作效率受哪些因素影响？请用压缩机输气系数说明。假定其他条件不变，当环境温度从30ºC升高到50ºC时，系统制冷量和压缩机功率如何变化？
(1)压缩机的输气系数是由哪4个系数组成的？它们各是什么原因造成的？
(2)请分别写出下面是什么类型的压缩机，理论上哪种型式的压缩机效率更高，为什么？

a b c

6 节流机构
（1）制冷系统中常用节流机构代替膨胀机，为什么？这对制冷系统有何影响？常用的节流机构有哪几种？它们分别用于哪些场合？
（2）为什么要控制蒸发器出口过热度？

（3）用于R22制冷系统的热力膨胀阀，蒸发温度5℃时过热度为5℃。如果用于制冰工况，蒸发温度为－20℃，此时过热度还可以保持在5℃左右吗？如果蒸发温度上升到20℃呢？
（4）膨胀阀前出现冷媒气化对膨胀阀的性能有何影响？
（5）蒸发温度的变化对膨胀阀的容量有何影响？
（6）有什么办法可以避免蒸发温度偏高时压缩机过载？
（7）怎样保证感温包能反映真正的过热度？
（8）制冷系统中为什么分别使用内平衡阀和外平衡阀，它们在结构上有何区别？在什么情况下必须使用外平衡膨胀阀，它是如何根据过热度来控制制冷剂流量的？

7 换热器和辅助机构
（1）制冷系统中常见的冷凝器和蒸发器有哪几种形式，他们各自特点是什么？
（2）大型中央空调中蒸发器常用管壳式结构，但根据制冷剂和冷媒水的流动有两种型式，它们是什么类型，请说明这两种蒸发器的各自的优缺点，R407C一般不能用于哪一种？
（3）在小型、制冷剂易泄漏的装置中常用于贮液的设备有贮液器和气液分离器两种，试画出这两种部件在系统中的安装位置，并说明它们通常与何种节流机构相匹配？

1、能够实现制冷的方法有那些?
1. 2、液体气化化制冷的类型有那些
2. 3、蒸气喷射式制冷的动力是什么？主要组成设备有那些？
3. 4、吸附式制冷与吸收式制冷的原理和区别？
4. 5、气体膨胀制冷所用的工质指那些？
5.
6. 6、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. 7、蒸发器内制冷剂的气化过程是蒸发吗？
3. 8、制冷剂在蒸气压缩制冷循环中，热力状态是如何变化的？
4. 9、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. 10、单级蒸气压缩式制冷理论循环有哪些假设条件？
6. 11、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。
7. 12、制冷工况指的是什么？
8. 13、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？
9.  
14、涡流管制冷的机理和主要组成？