制冷技术期末试题及答案

制冷技术期末试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列哪种制冷方法属于液体汽化制冷？（）A.气体膨胀制冷B.蒸汽压缩式制冷C.热电制冷D.涡流管制冷答案：B。蒸汽压缩式制冷是利用制冷剂液体汽化吸热来实现制冷，属于液体汽化制冷；气体膨胀制冷是利用高压气体绝热膨胀对外做功而降温制冷；热电制冷是基于热电效应；涡流管制冷是使压缩气体分离成冷热两部分。2.制冷剂在蒸发器中的状态是（）。A.高压液态B.高压气态C.低压液态D.低压气态答案：D。制冷剂在蒸发器中吸收外界热量，从低压液态汽化为低压气态。3.以下关于制冷压缩机的说法，错误的是（）。A.容积型压缩机是通过改变工作腔的容积来实现气体压缩B.离心式压缩机属于速度型压缩机C.往复式压缩机的压缩比一般比离心式压缩机小D.螺杆式压缩机属于容积型压缩机答案：C。往复式压缩机的压缩比一般比离心式压缩机大。容积型压缩机是通过改变工作腔容积实现气体压缩，离心式压缩机靠高速旋转的叶轮使气体获得动能再转变为压力能，属于速度型压缩机，螺杆式压缩机是容积型压缩机。4.制冷循环中，冷凝器的作用是（）。A.吸收热量B.释放热量C.节流降压D.压缩气体答案：B。冷凝器的作用是将高温高压的气态制冷剂冷却液化，向外界释放热量。5.热力膨胀阀的作用不包括（）。A.节流降压B.调节制冷剂流量C.防止压缩机液击D.压缩制冷剂答案：D。热力膨胀阀的作用是节流降压、根据蒸发器热负荷调节制冷剂流量，同时可防止压缩机液击。压缩制冷剂是压缩机的作用。6.某制冷系统中采用R22制冷剂，其标准沸点是（）。A.-29.8℃B.-40.8℃C.-51.2℃D.-60.3℃答案：B。R22的标准沸点是-40.8℃。7.双级压缩制冷循环与单级压缩制冷循环相比，其优点是（）。A.制冷系数更高B.压缩机排气温度更低C.系统更简单D.初投资更低答案：B。双级压缩制冷循环可降低压缩机排气温度，避免单级压缩时排气温度过高。一般情况下双级压缩制冷循环系统更复杂，初投资更高，制冷系数不一定比单级压缩高。8.吸收式制冷循环中，吸收剂的作用是（）。A.吸收制冷剂蒸汽B.释放制冷剂蒸汽C.压缩制冷剂蒸汽D.冷却制冷剂蒸汽答案：A。吸收式制冷循环中，吸收剂吸收制冷剂蒸汽形成溶液，然后通过加热等方式再释放制冷剂蒸汽。9.空气调节用制冷系统中，常用的载冷剂是（）。A.水B.盐水C.酒精D.氨答案：A。空气调节用制冷系统中常用水作为载冷剂，盐水常用于低温制冷系统，酒精一般不常用作载冷剂，氨是制冷剂不是载冷剂。10.制冷系统的性能系数COP是指（）。A.制冷量与压缩机耗功率之比B.制冷量与冷凝热之比C.压缩机耗功率与制冷量之比D.冷凝热与制冷量之比答案：A。制冷系统的性能系数COP是制冷量与压缩机耗功率之比，反映了制冷系统的效率。二、多项选择题（每题3分，共15分）1.常见的制冷方法有（）。A.液体汽化制冷B.气体膨胀制冷C.热电制冷D.半导体制冷答案：ABCD。液体汽化制冷、气体膨胀制冷、热电制冷（半导体制冷属于热电制冷的一种应用形式）都是常见的制冷方法。2.制冷压缩机按工作原理可分为（）。A.容积型B.速度型C.往复式D.离心式答案：AB。制冷压缩机按工作原理分为容积型和速度型。往复式和离心式是按结构形式分类。3.对制冷剂的要求包括（）。A.环保性好B.安全性高C.热力性能良好D.化学稳定性好答案：ABCD。对制冷剂的要求包括环保性好（如不破坏臭氧层、温室效应小）、安全性高（无毒、不燃不爆等）、热力性能良好（合适的沸点、冷凝压力等）、化学稳定性好等。4.制冷系统中的辅助设备有（）。A.油分离器B.干燥过滤器C.贮液器D.气液分离器答案：ABCD。油分离器用于分离制冷剂中的润滑油，干燥过滤器用于去除制冷剂中的水分和杂质，贮液器用于储存制冷剂，气液分离器用于分离气液两相制冷剂，它们都属于制冷系统的辅助设备。5.吸收式制冷机中，常用的工质对有（）。A.氨水B.水溴化锂C.氟利昂润滑油D.二氧化碳水答案：AB。吸收式制冷机中常用的工质对有氨水和水溴化锂。氟利昂润滑油是蒸汽压缩式制冷系统中制冷剂与润滑油的组合，二氧化碳水一般不用于吸收式制冷。三、判断题（每题2分，共10分）1.制冷就是使某一空间或物体的温度低于周围环境温度，并维持在这一低温状态。（）答案：√。这是制冷的基本定义。2.制冷剂的临界温度越低，其制冷性能越好。（）答案：×。制冷剂的临界温度越高，在常温或普通低温下能够液化，越有利于制冷循环，制冷性能相对越好。3.制冷系统中，蒸发器的热负荷越大，热力膨胀阀的开度就越大。（）答案：√。热力膨胀阀会根据蒸发器热负荷自动调节开度，热负荷越大，开度越大以提供更多制冷剂。4.单级压缩制冷循环的压缩比越大，制冷系数越高。（）答案：×。单级压缩制冷循环的压缩比越大，压缩机耗功增加，制冷系数降低。5.吸收式制冷循环不需要消耗机械能。（）答案：×。吸收式制冷循环虽然不需要压缩机那样消耗大量机械能，但溶液泵等设备仍需消耗一定的机械能。四、简答题（每题10分，共30分）1.简述蒸汽压缩式制冷循环的基本组成部件及各部件的作用。答：蒸汽压缩式制冷循环的基本组成部件有压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器。压缩机：将低温低压的制冷剂蒸汽压缩成高温高压的蒸汽，为制冷剂循环提供动力。冷凝器：将高温高压的气态制冷剂冷却液化，向外界释放热量，使制冷剂由气态变为液态。节流装置：对高压液态制冷剂进行节流降压，使其变为低温低压的气液两相混合物，同时根据蒸发器热负荷调节制冷剂流量。蒸发器：低温低压的制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量而汽化，实现制冷目的。2.说明制冷剂的选择原则。答：制冷剂的选择原则主要有以下几点：热力学性质方面：合适的蒸发温度和冷凝温度，以满足制冷温度要求和在常温或较低冷却温度下能冷凝。较高的临界温度，便于在常温或普通低温下液化。较小的汽化潜热，可减少制冷剂的循环量。物理化学性质方面：化学稳定性好，在工作温度和压力范围内不分解、不与其他材料发生化学反应。良好的热导率，提高传热效率。与润滑油有良好的互溶性或适当的分离性。安全环保方面：无毒、不燃不爆，确保使用安全。对臭氧层无破坏作用，温室效应潜能值低。其他方面：价格低廉，易于获取和回收。对制冷设备的材料无腐蚀性。3.比较蒸汽压缩式制冷循环和吸收式制冷循环的特点。答：能源利用方面：蒸汽压缩式制冷循环主要消耗电能驱动压缩机，是机械能转化为制冷能。吸收式制冷循环主要消耗热能（如蒸汽、热水、燃气等），是热能转化为制冷能。设备结构方面：蒸汽压缩式制冷循环设备紧凑，系统相对简单，主要由压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器组成。吸收式制冷循环设备较庞大，系统复杂，除了蒸发器、冷凝器外，还有发生器、吸收器、溶液泵等设备。制冷系数方面：一般情况下，蒸汽压缩式制冷循环的制冷系数较高，制冷效率相对较好。吸收式制冷循环的制冷系数相对较低。适用场合方面：蒸汽压缩式制冷循环适用于各种规模的制冷需求，尤其在小型制冷装置和对制冷效率要求较高的场合应用广泛。吸收式制冷循环适用于有大量余热、废热或廉价热源的场合，如热电厂、化工企业等。五、计算题（每题15分，共15分）某单级蒸汽压缩式制冷循环，采用R134a制冷剂，蒸发温度为-10℃，冷凝温度为40℃。已知压缩机吸入状态为干饱和蒸汽，压缩机等熵效率为0.8。求：1.单位质量制冷量q₀；2.单位理论压缩功w₀；3.制冷系数COP。（已知：-10℃时，h₁=395.7kJ/kg，s₁=1.739kJ/(kg·K)；40℃时，h₃=h₄=256.4kJ/kg；等熵压缩到40℃时，h₂s=435.2kJ/kg）解：1.单位质量制冷量q₀单位质量制冷量是制冷剂在蒸发器中吸收的热量，根据公式\(q₀=h₁h₄\)。已知\(h₁=395.7\kJ/kg\)，\(h₄=256.4\kJ/kg\)，则\(q₀=395.7256.4=139.3\kJ/kg\)。2.单位理论压缩功w₀首先根据等熵效率公式\(\eta_{s}=\frac{h_{2s}-h_{1}}{h_{2}-h_{1}}\)，已知\(\eta_{s}=0.8\)，\(h₁=395.7\kJ/kg\)，\(h_{2s}=435.2\kJ/kg\)。由\(\eta_{s}=\frac{h_{2s}-h_{1}}{h_{2}-h_{1}}\)可得\(0.8=\frac{435.2395.7}{h_{2}-395.7}\)。\(0.8\times(h_{2}-395.7)=435.2395.7\)\(0.8h_{2}-316.56=39.5\)\(0.8h_{2}=39.5+316.56\)\(0.8h_{2}=356.06\)\(h_{2}=\frac{356.06}{0.8}=445.075\kJ/kg\)单位理论压缩功\(w₀=h_{2}-h_{1}=445.075395.7=49.375\kJ/kg\)。