第十三章制冷循环(作业)

1、热力学习题参考答案热力学习题参考答案13-2空气制冷循环中（图13-4），已知冷藏室温度为-10，冷却水温度20，空气进入冷却器的温度t4=143.5，Cp=1.004KJ/(kg.k)，=1.4。试求（1）空气进入冷藏室的温度；（2）每千克空气由冷藏室吸取的热量；（3）循环消耗的净功；（4）循环的制冷系数，并与同温度范围内的逆卡诺循环的制冷系数相比较；（5）冷藏室的温度分别为5及0时制冷系统如何变化？ 解： KTT293273201IKTT263273103II空气进入冷藏室的温度T23421TTTT得 1234293 26318588 C416.5TKTTT 每千克空气由冷藏室吸取的热量2

2、231.004263 18578.3/pCTqTkJ kgTs3412 由热力学习题参考答案热力学习题参考答案循环的制冷系数2121851.71293 185TTT同温度范围内逆卡诺循环的制冷系数 IIIII363118.766293263CTTT Ts3412循环消耗的净功量278.345.8/1.71qkJ kgw热力学习题参考答案热力学习题参考答案冷藏室温度 KTT26827353II空气进入冷藏室的温度2T由3421TTTT得KTTTT5 .1885 .4162682934312此时循环制冷系数803. 15 .1882935 .188212TTT时,循环的制冷系数Ts3412若冷藏室

3、温度KTT2733II 空气进入冷藏室的温度2 T为KTTTT0 .1925 .4162732934312 此时循环制冷系数900. 10 .1922930 .192212 TTT循环制冷系数热力学习题参考答案热力学习题参考答案13-3氨蒸汽压缩制冷装置，蒸发器中的温度为-20，冷凝器内的压力为1.0027MPa，离开冷凝器时是饱和液氨，如每小时制冷量为200000kJ/h，求：每小时氨的质量流量；循环制冷系数。解：冷凝器中的压力1.0027MPa，查饱和氨蒸汽表得125273298TK1536.4/hkghJ k 41703.3/hJ khkg KkgkJss /5105. 84蒸发器中的温

4、度T2=-20+273=253K，p2=0.1902MPa2327.2/hhkJ kg 23.8405/sskJkgK Ts12342又3-4定熵压缩KkgkJsss /5105. 843氨蒸汽吸热过程2-3，终态点3的h323232327.2 2538.5105 3.84051508.7/hT sshkJ kg热力学习题参考答案热力学习题参考答案节流过程1-2，有21536.4/hkJ kgh每千克氨蒸汽从冷藏室的吸热量2qkgkJhhq/3 .9724 .5367 .1508232压缩每千克氨蒸汽的耗功量wkgkJhhw/6 .1947 .15083 .170334每小时所需氨的质量流量h

5、kgqQm/7 .2053 .97220000020循环制冷系数 996. 42wqTs12342热力学习题参考答案热力学习题参考答案13-4一氨蒸汽压缩制冷装置，每小时须将温度15的400kg水制成0的冰，氨压缩机从蒸发器中吸入P =0.2908MPa的湿饱和蒸汽并绝热压缩到1.0027MPa，然后氨蒸汽在冷凝中凝结，饱和液氨通过节流阀压力降低到P =0.2908MPa后进入蒸发器（制冰器），已知冰的融化热为333kJ/（kgK），求制冷量Q0等于多少？氨的循环流量（kg/h）解：设备每小时的制冷量0Q 010Qm c tr已知 hkgm/400KkgkJc/186. 4C15t1333/r

6、kJ kg0104004.186150333158320/Qm c trkJ hTs12342热力学习题参考答案热力学习题参考答案Ts12342每小时循环的氨的质量流量由MPap0027. 11MPap2908. 02查得kgkJh/3 .17034kgkJh/4 .5361KkgkJss/5105. 834kgkJhh/4 .53612kgkJh/6 .3722KkgkJs/0159. 42KT263273102kgkJssThh/6 .15540159. 45105. 82636 .37223223kgkJhhq/2 .10184 .5366 .1554232hkgqQmNH/49.155

7、2 .1018158320203热力学习题参考答案热力学习题参考答案13-6某空气调节系统，采用蒸汽喷射制冷装置制取6.98 的冷水用来降低室温，见图13-17，在室内吸热升温至15的温水被送到蒸发器内，部分汽化，其余变为6.98 的冷水，蒸发器内产生的蒸汽（干度为0.98）不断被引射送往冷凝器中，在30下凝结为水，若每分钟需6.98 的冷水1000kg，试求：每分钟制冷量，蒸发器中冷凝器内的压力及冷水循环所需补充的水量。 解：取蒸发器为开系，以进行讨论蒸发器内的压力是对应于6.98 时的饱和压力P=0.001MPa，冷凝器内的压力是对应于30时的饱和压力由饱和水及蒸汽表查P=0.001MPa

8、时kgkJh/33.29kgkJh/8 .2513 蒸发器出来的冷水（饱和水焓值）kgkJhh/33.292蒸发器被引出的湿蒸汽（干度0.98）的焓3hkgkJhxhxh/1 .246433.2998. 018 .251398. 013 温水的焓kgkJtCh/80.62151868. 411热力学习题参考答案热力学习题参考答案每分钟制冷量2120hhmQ 已知min/10002kgm min/3347033.2980.6210002120kJhhmQ 冷水的补充水量3m 由质量平衡，有321mmm由能量平衡，有332211hmhmhm则3322132hmhmhmm解得min/94.1380.

9、621 .246433470130132123kJhhQhhhhmm 热力学习题参考答案热力学习题参考答案13-7冬天房屋取暖利用热泵，将氨蒸汽压缩制冷装置改为热泵，此时蒸发器放在室外，冷凝器放在室内，制冷机工作时可以从室环境吸取热量q ,氨蒸汽经压缩后在冷凝器中凝结为氨液放出热量q ，供室内取暖，设蒸发器中氨的温度为-10，冷凝器管中氨蒸汽的凝结温度为30，试计算：热泵的供暖系数；室内要求每小时供热100000kJ，用以带动热泵所需的理论功率；若用电炉直接供热，当每小时供热100000kJ，电炉的功率应为多少？解：查饱和氨蒸汽表，当t=30时MPap1665. 11kgkJhh/5 .5601kgkJhh/3 .17064 KkgkJss /4556. 84当t2=-10时，T2=273-10Kbarp2908. 02kgkJhh/6 .3722KkgkJss/0159. 42又 kgkJhh/5 .56012KkgkJss/4556. 843kgkJssThh/2 .15400159. 44556. 82636 .37223223热力学习题参考答案热力学习题参考答案热泵供暖系数kgkJhhq/8 .11455 .5603 .1706141kgkJhhw/16.1662 .15403 .170634898. 61 .16