2025年大学（能源与动力工程）制冷原理与设备真题及答案

2025年大学（能源与动力工程）制冷原理与设备真题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。(总共10题，每题3分，每题选出答案后，请将答案填写在题后的括号内)1.以下哪种制冷循环是目前应用最广泛的？（）A.蒸汽压缩式制冷循环B.蒸汽吸收式制冷循环C.蒸汽喷射式制冷循环D.吸附式制冷循环2.制冷压缩机的理论输气量与以下哪个因素无关？（）A.压缩机的结构形式B.制冷剂的种类C.压缩机的转速D.吸气状态3.在冷凝器中，制冷剂发生的过程是（）。A.等温放热B.等压放热C.等温吸热D.等压吸热4.蒸发器的传热系数主要与以下哪些因素有关？（）A.制冷剂的蒸发温度B.蒸发器的结构形式C.被冷却介质的流量D.以上都是5.以下哪种制冷剂属于卤代烃类？（）A.R717B.R22C.R134aD.R7446.制冷系统中节流机构的作用是（）。A.控制制冷剂流量B.降低制冷剂压力C.使制冷剂节流降压并调节流量D.提高制冷剂压力7.压缩比增大时，制冷压缩机的排气温度会（）。A.降低B.不变C.升高D.先降低后升高8.以下哪种换热器不属于间壁式换热器？（）A.壳管式冷凝器B.板式蒸发器C.套管式冷凝器D.喷淋式冷凝器9.制冷系统中回热器的作用是（）。A.提高制冷系数B.提高压缩机吸气过热度C.减少节流损失D.以上都是10.离心式制冷压缩机的工作原理是基于（）。A.容积变化B.离心力作用C.热力膨胀D.电磁感应第II卷（非选择题共70分）11.简答题(总共3题，每题10分，简要回答下列问题)（1）简述蒸汽压缩式制冷循环的工作过程。（2）说明影响制冷压缩机性能的主要因素有哪些。（3）分析冷凝器的传热强化方法有哪些。12.计算题(总共2题，每题15分，计算过程中需列出详细步骤)（1）已知某制冷系统采用R22制冷剂，压缩机的吸气压力为0.4MPa，吸气温度为15℃，排气压力为1.5MPa，排气温度为60℃，求该压缩机的理论比功率。（已知R22在上述工况下的热力性质参数）（2）一台壳管式冷凝器，冷却水走管程，制冷剂走壳程。已知冷却水流量为10m³/h，进水温度为25℃，出水温度为35℃，制冷剂冷凝温度为40℃，传热系数K=800W/(m²·K)，求冷凝器的传热面积。13.论述题(总共1题，20分，论述以下相关内容)论述制冷系统节能的主要途径和措施。14.案例分析题(总共1题，20分，根据给出的案例进行分析)某商场的空调制冷系统出现制冷效果不佳的问题。经检查发现，冷凝器表面污垢严重，蒸发器风机转速降低。请分析该案例中制冷效果不佳的原因，并提出相应的解决措施。15.设计题(总共1题，20分，按照要求进行设计)设计一个小型冷库的制冷系统，要求采用R404A制冷剂，库温为-20℃，制冷量为10kW。请说明系统的组成及各部件的选型依据。答案：1.A2.B3.B4.D5.C6.C7.C8.D9.D10.B11.（1）蒸汽压缩式制冷循环由压缩机、冷凝器、节流机构和蒸发器组成。压缩机将低温低压制冷剂蒸汽压缩成高温高压蒸汽；冷凝器中高温高压蒸汽放热冷凝成液体；节流机构使制冷剂液体节流降压；蒸发器中制冷剂液体吸热蒸发成蒸汽，完成制冷循环。（2）影响制冷压缩机性能的主要因素有：压缩比、制冷剂种类、吸气状态、冷却方式、转速等。压缩比增大，排气温度升高，压缩机效率降低；不同制冷剂性质不同影响压缩机性能；吸气状态如温度、压力影响压缩机输气量和功率；冷却方式影响压缩机工作条件；转速改变影响压缩机性能参数。（3）冷凝器的传热强化方法有：增加传热面积，如采用肋片管等；提高传热系数，如定期清洗冷凝器表面污垢，合理设计冷凝器结构，提高制冷剂侧和冷却介质侧的流速；改变制冷剂的流动状态，如采用合适的折流板等；采用高效传热材料。12.（1）1.根据吸气压力0.4MPa和吸气温度15℃，查R22热力性质表得吸气比焓h1；根据排气压力1.5MPa和排气温度60℃，查得排气比焓h2。2.理论比功率计算公式为Nth=(h2-h1)v1/ηv，其中v1为吸气比容，可根据吸气状态查得，ηv为压缩机的容积效率，根据压缩机类型和工况确定。代入数据计算得出理论比功率。（2）1.先计算冷却水吸收的热量Q=cmΔt，其中c为水的比热容，m为水的质量流量，Δt为进出水温度差。2.根据传热方程式Q=KAΔtm，其中Δtm为对数平均温差，可根据冷凝器进出口温度计算得出。已知Q、K、Δtm，求解传热面积A=Q/(KΔtm)。13.制冷系统节能的主要途径和措施包括：优化系统设计，合理选型设备，提高设备运行效率；采用高效传热设备，减少传热温差；优化制冷循环，提高制冷系数；利用余热回收技术，降低能耗；加强系统维护管理，确保设备正常运行，减少故障能耗；采用智能控制系统，根据负荷变化自动调节设备运行，实现节能运行。14.制冷效果不佳原因：冷凝器表面污垢严重，降低了传热系数，使制冷剂冷凝效果变差；蒸发器风机转速降低，导致蒸发器换热效率下降，制冷剂蒸发量减少。解决措施：清洗冷凝器，去除污垢，恢复良好的传热性能；检查蒸发器风机，修复或更换故障部件，提高风机转速，增强蒸发器的换热能力。15.小型冷库制冷系统组成：压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发