制冷技术习题

制冷技术习题集绪 论思考题1.什么叫制冷和制冷机?什么叫制冷剂和制冷循环?2.按照温度范围,制冷一般可分为哪几个领域?3.空气调节的任务是什么?主要调节空气的哪些参数?4.制冷技术的应用和对国民经济的发展有何联系?5. 常见的制冷方法有哪几种?哪种应用最广泛?6. 液体汽化制冷的基本原理是什么?液体汽化制冷循环由哪几个过程组成?哪些制冷方式属于这一种制冷原理?7. 蒸汽喷射式制冷机主要有哪些设备组成?它是如何工作的?什么是喷射系数？8. 吸附式制冷的原理是什么?它有何特点?9. 气体膨胀制冷循环主要有哪几种?各有何特点?10.涡流管制冷、热电制冷的原理和特点是什么?11.什么叫制冷系数,热力系数、热力完善度、COP值?12.制冷系数是耗功制冷机的经济性指标.因此大的制冷机的经济性一定好于小的制冷机.这句话对吗?并说原因。12.输入热量的可逆制冷循环的热力系数等于什么?可以看作由哪两个循环复叠而成的?13.热泵系数永远大于1,所以热泵的经济性比耗电能或燃料直接获取热量的经济性都高14.热泵有哪些形式？其应用领域有哪些？15.什么是一次能源利用率?如何计算?有何用途?16.制冷循环的最高效率是如何得出的?练习题1.有A、B两台制冷机，A机的热力完善度A=0.5，B机的B=0.7，A机的冷源温度为-5，B机的冷源温度为-40，两机的热源温度均为32。求它们的制冷系数A、B各为多少？哪台制冷机经济性好？2.有一台输入热量的制冷机（三热源制冷机）高温热源温度为100，低温热源温度为-15，中温热源（环境介质）温度为30。求：1） 按可逆制冷机运行的热力系数。2）当工质与各热源间有10传热温差时，仍按可逆制冷机运行的热力系数和热力完善度。（温差传热可看作排除在系统之外的外不可逆）第二章 单级蒸汽压缩式制冷循环思考题1. 单级蒸汽压缩式制冷系统主要有哪几种设备组成?每种设备起什么作用？工质的状态有什么变化？2. 在制冷循环的分析和计算中，工质的哪些状态参数图最有用？等焓线、等压线、等温线、等熵线、等容线、等干度线在这些图上的形状如何？3. 单级蒸汽压缩式制冷的理论循环有哪些假设条件？实际上不存在理论循环，那么分析它有何现实意义？4. 具有恒温热源和变温热源的压缩制冷的理想循环各是什么？理想循环与理论循环有何差别？5. 理论循环基于蒸发温度等于冷源温度，冷凝温度等于热源温度等假设条件，所以“理论循环的制冷系数即卡诺制冷系数”这句话对吗？为什么？6. 卡诺制冷系数C=TC/( Th- TC)。一般情况下，TC应取蒸发温度还是被冷却对象的温度？Th应取冷凝温度还是被冷却介质的温度？7. 实际循环与理论循环有什么差别？工程中，通常按什么循环来进行热力计算的？它有什么特点？8. 液体过冷和蒸汽过热对理论循环性能有何影响？用T-S图、p-h图加以说明？9. 回热循环与理论循环相比，性能有何区别？10.不凝性气体的存在对制冷机性能有何影响？11.什么叫理论输气量和实际输气量？如何计算？12.活塞式制冷机工作过程中存在哪几种效率?定义是什么?13.实际制冷系数的定义是什么?它还有哪些其他名称?14.什么叫能效比?与实际制冷系数有什么不同?15.什么叫制冷机的工况?我国有哪些规定工况?各有何实用意义?16.蒸发温度和冷凝温度的变化对蒸汽压缩式制冷机的性能有何影响?17.制冷压缩机在某工况下的制冷量通常有哪几种方法计算?哪种方法最准?练习题1. 一台单级蒸汽压缩式氨制冷机,当蒸发压力为1.905bar,冷凝压力为本2.39bar时,求：1）按逆卡诺循环运行的单位制冷量和制冷系数? 2）按理论循环运行的单位制冷量、制冷系数和热力完善度。2.有一台R12蒸汽压缩式制冷机,用于把10的水制成-5的冰，产量为500kg/h，当蒸发温度为-7，冷凝温度为20时，求该机按理论循环运行时所需的功率和冷凝热负荷。水的比热为4.19kJ/(kgK)，凝固热为335kJ/kg，冰的比热为2.1kJ/( kgK)。3. 一台单级蒸汽压缩氨制冷机，高温热源温度为35，低温热源温度为-20，制冷量为70 kW。试按理论循环进行热力计算。4.上题中若工质与高、低温热源均存在5的传热温差，其他条件不变，通过计算说明循环的性能指标有何变化?5.有一台R12为工质的制冷机，蒸发温度为-25，冷凝温度为35，蒸发器出口、压缩机进口为干饱和状态，压缩机排气温度为65，冷凝后不过冷。试求每kW制冷量所耗功率为多少?制冷系数、指示效率为多少？6.有一台制冷量为50kW的活塞式制冷机，工质为R502，采用回热循环运行。高温热源温度为30，低温热源温度为-30，冷凝器和蒸发器内的传热温差均为10，压缩机吸气温度为0，输气系数=0.7，指示效率i =0.75，机械效率m =0.9，制冷系统与环境的热交换略去不计。试进行该回热循环的热力计算。7.用于一小型冷库的一台4FS7B型制冷压缩机，工质为R22，冷库温度为-20，冷却水温度为30，蒸发器与冷凝器中的传热温差分别为10和5，蒸发器出口为干饱和状态，压缩机进口处有5过热（无效过热），冷凝液无过冷。试进行该制冷循环的热力计算。已知压缩机参数：缸径70mm，行程55mm，四个缸，转速1440 rpm，输气系数=0.6，指示效率I =0.61，机械效率m =0.9。8.用一台开式活塞式制冷压缩机，把盐水从-5 冷却到-15，冷凝器冷却水进口温度27，出口温度33，冷却水流量为940kg/h，比热为4.19kJ/kgK。拖动压缩机的电机输入功率为2.34kW。试求该制冷装置的制冷量、制冷系数和热力完善度。电机效率e =0.8。皮带传动效率c =0.97。压缩机机械效率m =0.92。并略去制冷系统与环境的热交换。9.单级压缩蒸汽饱和制冷循环，工质为R12，环境介质温度25 ，被冷却对象温度-25 ，冷凝传热温差tk=5 ，蒸发传热温差t0 =3。压缩机的指示效率i =0.9，机械效率m =0.88，电机效率e =0.95。试求各个不可逆因素引起的附加功损及循环效率。10.某冷柜内温度保持-5，制冷量为1.5kW，工质蒸发温度为-15，当环境温度为32时，试求由于蒸发器传热温差所引起的损失。11.一台单级氨压缩式制冷装置，已测得压缩机前氨的表压力为102Kpa，温度为19，压缩机后的表压力为1212.8KPa，温度102，冷凝器后氨液的温度为33，冷凝器中冷却水进温tB1 =27.6，出温t B2 =32.0，流量GB=941Kg/h。压缩机指示效率i =0.9，取电动机效率d =0.9，电动机与压缩机间的皮带传动效率p =0.97。若略去装置的流动阻力损失和装置与环境的其他热量交换不计，问该制冷装置的制冷量Q0、制冷系数pr、产生单位制冷量的电耗K i (即产生1000千卡或1000千焦的制冷量所耗的电)各有多少?12.一制取空调冷冻水的R22压缩式制冷装置，蒸发器冷冻水进水温度t1=14，出水温度t2=10，蒸发温度t0 =5；冷凝器冷却水进水温度ts1 =32，出水温度ts2=35，冷凝温度tk =40；压缩机吸气温度15，绝热效率s =0.76，试确定各过程可用功损失及该装置循环效率，并绘出该装置的功流图。第三章 制 冷 剂思考题1. 常用的制冷剂按化学组成划分，主要有几类?为什么说当前制冷剂处于一个重大变革关头?2. 制冷系统根据哪些主要原则来选择制冷剂?3. 什么叫混合制冷剂?它的分类和特点?4. R502是目前较普遍使用的混合制冷剂，它有何特点?5. 什么样的循环叫劳伦兹循环?使用什么工质?有何优缺点?6. 在使用制冷工质的热力性质图和表时必须注意什么问题?7. 制冷系统采用载冷剂的优缺点是什么?使用中对载冷剂有什么要求?8. 共晶冰储冷剂有何特点和实用意义?9. 制冷剂的符号表示方法，特鲁顿定律及其应用。10.什么是“冰堵”、“镀铜”和“膨润”现象?11.制冷剂与润滑油的溶解性对制冷装置有何影响？12.何谓CFC、HCFC？为何、如何替代它们？13.列举说明小型冷冻装置广泛使用R12，家用空调器使用R22，大型冷库使用R717的原因。14.与R12相比，R134a有何优缺点？何谓共沸和非共沸混合物？15.ODP、GWP代表什么含义？第四章 两级压缩及复叠式制冷循环思考题1. 单级压缩式制冷的最低蒸发温度受什么限制?并解释之。2. 决定是否采用两级压缩的两个最主要因素是什么？3. 两级或多级压缩制冷的最低温度有无限制?为什么?4. 复叠式制冷循环的特点和适用范围?5. 何谓“一级节流循环”和“二级节流循环”?各有何优缺点?6. 空气的两级压缩，采用中间冷却总是省功的。对两级压缩制冷循环而言也一定省功吗?为什么?7. 什么叫中间完全冷却和中间不完全冷却?选择依据是什么?8. 两级压缩制冷机使用何种制冷剂? 中间压力如何确定？9. 蒸发温度较低的两级压缩循环设置回热器的主要目的是什么？10.复叠式制冷一般采用哪两类制冷剂?它的起动和停机后有哪些值得注意的问 题？中间温度如何选择？11.如何用p-h图表示各种两级压缩及复叠式制冷循环流程？练习题1.有一台氨压缩式制冷机，气缸相对余隙容积为0.04，膨胀过程指数为1.12。当冷凝温度为35时，它的极限蒸发温度为多少?当冷凝温度为40时，极限蒸发温度又为多少?2.某冷库扩建需添置一套两级压缩一级节流氨制冷机，制冷量为110KW，蒸发温度为-40。低压级进口温度为-35，冷凝温度为40。液体不过冷，中间完全冷却。试求：(a)选择中间压力或中间温度；(b)单位制冷量；(c)各级制冷剂流量；(d)高压和低压级理论功率；(e)理论制冷系数。3.上题中若高、低压级输气系数分别为0.85和0.75，轴效率分别为0.8和0.7。求：(a)高压、低压级的理论输气量；(b)高压和低压级的轴功率；(c)实际制冷系数。4.某雪糕生产线以盐水为载冷剂，要求盐水池盐水出口温度为-35，当地冷却水温度为30，制冷量为20kW，试设计提供冷源的制冷系统。（选择制冷工质，确定制冷循环型式，并进行热力计算及分析）第五章 吸收式制冷机溶液热力学基础思考题1.溶液、理想溶液、相平衡的概念，溶液成分的常用表示法。2.平衡体系相律的表达式如何?举例说明。3.常用的两组分体系相图有哪几种?吸收式制冷机热力计算时常用哪种?4.什么叫杠杆规则?5.如何用T-x图来表示溶液的蒸馏和精馏过程?h-图上有哪些参数曲线？6.氨水溶液的h-图上各线条的名称和含义(或作用)是什么?如何确定处于湿蒸汽区内各点的温度和压力。7.溴化锂水溶液的h-图上,各状态点如何表示?8.两股两组分溶液绝热混合后的状态在h-图上有河特点?9.两组分溶液绝热节流后温度是否变化?第六章 氨水吸收式制冷机思考题 1.吸收式制冷机与蒸汽压缩式制冷机在原理和流程方面有何异同?2.对吸收式制冷机的吸收剂有什么要求?3.单级氨水吸收式制冷机是如何工作的?怎样用h-图把它表示出来?4.写出放气范围的定义式,说明其物理意义和对吸收式制冷机经济性的影响?5.氨水吸收式制冷机的蒸发和冷凝过程中温度、压力如何变化?6.氨水吸收式制冷机与其他形式制冷机相比具有哪些特点?7.如何正确地比较吸收和压缩式制冷的经济性?8.*吸收-扩散式制冷机基本原理。练习题1.某工厂需设计一台单级氨水吸收式制冷机,要求制冷量为11.62KW,载冷剂出蒸发器的温度为-15,热源为0.68Mpa的水蒸汽.冷却水的进水温度为32,通过参数选定和一些计算。循环各点的浓度和焓如下表：序号循环点名称点号浓度（%）焓（kJ/kg）1发生器出口氨蒸汽5”99.81637.042进精馏段氨蒸汽1”89.01951.053进发生器浓溶液1a29.4443.84进发生器稀溶液218.3577.785出精馏段的溶液129.4452.176溶液热交换器出口稀溶液2a18.3104.677吸收器出口浓溶液429.462.88冷凝器出口氨液699.8535.919蒸发器出口氨蒸汽899.81570.05 试求:1)回流比放气范围；2)循环倍率f；3)回流冷凝器单位热负荷qR；4)发生器单位热负荷qA；5)冷凝器单位热负荷qK；6)溶液热交换器单位热负荷qT；7)蒸发器单位制冷量；8)热力系数。把上题所设计的单级氨水吸收式制冷机的主要过程:发生、精馏、冷凝、节流、吸收等在h-图上表示出来，并用简明文字说明。(PK=Ph=1.568Mpa，PA=PO=0.176Mpa)第七章 溴化锂吸收式制冷机思考题1. 溴化锂吸收式制冷机与氨水吸收式制冷机相比有哪些特点?2. 为什么饱和的溴化锂水溶液上方只有水蒸汽而无溴化锂?这特点对溴化锂吸收式制冷机的设备和h-图有何影响?3. 与饱和的溴化锂水溶液相平衡的水蒸汽处于饱和状态吗?为什么?4. 单、双效溴化锂吸收式制冷机的工作原理及其在h-图上的表示方法。5. 发生不足和吸收不足的概念，吸收式制冷机经济性指标表达式。6. 写出溴化锂吸收式制冷机各热交换设备的热平衡式和总热平衡式。(不计与环境的热交换和泵功)7. 双效溴化锂吸收式制冷循环溶液流程形式主要有哪些？8. 直燃型溴化锂冷热水机组制取热水的几种方式及吸收式热泵的类型。9. 为什么双效机组比单效机组节能？10.溴化锂机组的抽气装置有哪几类？如何工作的？11.何谓“冷剂污染”？简述自动熔晶管的作用和原理。12.影响溴化锂机组性能的因素有哪些？13.利用h-图分别说明冷却水温度、冷水温度、热源温度变化时制冷循环中各状态点的变化情况。14.蒸汽型溴化锂机组能量调节方法主要有哪三种？15.溴化锂吸收式制冷机的防腐措施主要有哪些?16.溴化锂吸收式制冷机中常用节流有哪些？17.双筒、三筒溴化锂机组的总体结构。18.*简述双级溴化锂吸收式制冷机的原理与特点。练习题1.要求设计一台单效溴化锂吸收式制冷机。制冷量为1750KW，冷媒水进口温度t”x=12, 冷媒水出口温度tx=7, 冷却水进口温度t=32, 冷却水出口温度t2=41,工作蒸汽压力Ph=0.2Mpa。各循环点参数如下表：序号名 称点号温度()压力(Pa)浓度(%)焓(KJ/Kg)1蒸发器出口冷剂水蒸汽1587202982.62吸收器出口稀溶液242.985359.5281.13冷凝器出口冷剂水345958006074冷凝器进口冷剂水蒸汽3959958003098.25发生器出口浓溶液41019580643916发生器中开始沸腾的稀溶液590.8958059.5372.27吸收器中开始吸收的浓溶液652.1285364303.28溶液热交换器出口稀溶液776.1259.5344.59溶液热交换器出口浓溶液86364322.810吸收器进口混合溶液949.460.88293.8 试求:1)下列各设备的热负荷：蒸发器、发生器、冷凝器、吸收器、溶液热交换器。 2）装置的总吸热量与总放热量（热平衡）。 3）热力系数与热力完善度。 4）工作蒸汽消耗量。 5）放气范围与循环倍率。 6）冷媒水和冷却水的流量。 7）发生器泵、蒸发器泵、吸收器泵的体积流量（蒸发器中冷剂水再循环倍率=10，吸收器中稀溶液再循环倍率f=30）2已知单效溴化锂吸收式制冷机设计制冷量Q0为3489kW，加热工作蒸汽压力为0.196MPa，冷水进出口温度分别为tc1=12，tc2=，冷却水进口温度为tw1=32，冷却水采用串联或并联流动方式，试分别进行热力计算及比较分析。第八章 制冷机的热交换设备思考题1. 干式蒸发器的概念、特点，液体分配器的作用。2. 冷却液体型干式蒸发器中折流板的作用，U型管式干式蒸发器的特点。3. 肋片管式蒸发器肋片间距的选择与蒸发温度有何关系？4. 低温库采用冷风机有何优缺点？5. 氨制冷系统普遍采用氨泵供液的原因。6. 说明小型氟里昂制冷机普通采用干式蒸发器的原因。7. 满液式蒸发器有何特点？用于什么场合？8. 冰箱外露冷凝器为何要喷涂黑漆？冰箱冷凝器外露式与内藏式何者耗电量大？9. 水冷式冷凝器的类型、应用场合及特点。10.为何水空气式冷凝器特别适用于气候干燥处？11.吸风式蒸发式冷凝器有哪些特点？12.冷却塔中补充水的目的有哪些?补水量如何确定?13.画出完全冷却和不完全冷却中冷器两级压缩系统图写出其热平衡式。14.氟里昂制冷机中回热器的作用有哪些？15.制冷换热器中制冷剂侧，水侧或空气侧强化换热的措施有哪些？16.管道的保温结构分为哪几层？热绝缘厚度如何确定？第九章 蒸气压缩式制冷机的辅助设备及管道思考题1. 常用油分离器有哪几种型式？各自的分离机理、特点及应用场合。2. 氨制冷机润滑油常积存在哪些设备中？3. 氨制冷机为何要用集油器？如何操作？集油器上降压管的作用是什么？4. 画出油分离器、集油器的局部系统图。5. 高压贮液器的功用有哪些？6. 简述低压循环贮液筒的作用，画出其局部系统图。7. 为何氨制冷系统一定要设空气分离器？8. 常用空气分离器有哪两种结构型式？画出其系统图。9. 氟里昂制冷机为何普遍使用干燥器？10.紧急泄氨器的作用是什么？如何操作？11.氟里昂和氨制冷机何者管道设计要求严格？为什么？12.氟里昂制冷机吸气管粗细有何影响？第十章 制冷装置的控制与调节元件思考题1. 常用制冷剂流量调节元件有哪些？2. 毛细管的工作原理、特点及应用场合。3. 内、外平衡式热力膨胀