2025年大学一年级（能源与动力工程）制冷原理试题及答案

2025年大学一年级（能源与动力工程）制冷原理试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分，每题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效)1.制冷系统中，节流阀的作用是（）A.控制制冷剂流量B.提高制冷剂压力C.降低制冷剂温度D.增加制冷剂过热度答案：A2.下列哪种制冷剂属于卤代烃类（）A.R717B.R22C.R134aD.R744答案：C3.蒸汽压缩式制冷循环中，制冷剂在蒸发器内的状态变化是（）A.等温压缩B.等压汽化C.等熵膨胀D.等压冷凝答案：B4.制冷压缩机的理论输气量与下列哪个因素无关（）A.压缩机的结构尺寸B.制冷剂的种类C.压缩机的转速D.吸气状态答案：B5.冷凝器的作用是将制冷剂蒸汽（）A.压缩成液体B.汽化吸热C.冷凝成液体D.膨胀降压答案：C6.蒸发器的传热温差主要取决于（）A.制冷剂的蒸发温度B.被冷却介质的温度C.传热系数D.传热面积答案：B7.制冷系统中，回热器的作用是（）A.提高制冷系数B.增加制冷剂过冷度C.降低压缩机排气温度D.以上都是答案：D8.下列哪种制冷循环属于逆卡诺循环（）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.空气压缩式制冷循环答案：D（注：严格来说空气压缩式制冷循环近似逆卡诺循环，这里按选项逻辑选D）9.制冷系统中，干燥过滤器的作用是（）A.过滤杂质B.干燥制冷剂C.防止冰堵D.以上都是答案：D10.制冷压缩机的实际输气量比理论输气量（）A.大B.小C.相等D.不确定答案：B第II卷（非选择题，共70分）二、填空题（共20分）(总共10空，每空2分)1.制冷系统主要由压缩机、冷凝器、节流阀和（）组成。答案：蒸发器2.制冷剂的热力性质包括（）、比焓、比熵等。答案：压力、温度、比容（写出其中两个即可）3.蒸汽压缩式制冷循环的四个基本过程是压缩、冷凝、节流和（）汽化。答案：蒸发4.在制冷系统中，制冷剂的充注量应根据（）来确定。答案：系统的容积、制冷量等（合理即可）5.冷凝器按冷却介质和冷却方式可分为水冷式、风冷式和（）。答案：蒸发式6.蒸发器的结构形式有（）、板式蒸发器、螺旋管式蒸发器等。答案：管板式蒸发器（或其他合理形式）7.制冷压缩机的性能指标主要有输气量、（）、轴功率等。答案：制冷量8.制冷剂在冷凝器中的冷凝过程是（）过程。答案：放热9.节流阀的节流原理是利用（）使制冷剂压力降低。答案：节流机构的节流作用10.制冷系统的性能系数COP是指（）与压缩机耗功之比。答案：制冷量三、简答题（共20分）(总共4题，每题各5分)1.简述蒸汽压缩式制冷循环的工作原理。答案：蒸汽压缩式制冷循环由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器组成。压缩机将低温低压的制冷剂蒸汽压缩成高温高压蒸汽，送入冷凝器。在冷凝器中，蒸汽向冷却介质放热冷凝成液体。液体经节流阀节流降压降温后进入蒸发器，在蒸发器中吸收被冷却介质的热量汽化，使被冷却介质温度降低，汽化后的蒸汽又被压缩机吸入，完成循环。2.制冷剂应具备哪些性质？答案：制冷剂应具备以下性质：在大气压力下有适当的蒸发温度；临界温度高于环境温度；凝固温度低于系统最低运行温度；化学稳定性好，不燃烧、不爆炸、不腐蚀金属；无毒、无刺激性气味；与润滑油互溶性能良好；有较高的汽化潜热和比热；密度和粘度小，以减少流动阻力；价格低廉，容易获取。3.简述冷凝器的作用及分类。答案：冷凝器的作用是将压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽冷凝成液体，同时将热量传递给冷却介质。分类：按冷却介质和冷却方式可分为水冷式冷凝器，用水冷却制冷剂蒸汽；风冷式冷凝器，用空气冷却制冷剂蒸汽；蒸发式冷凝器，利用水蒸发吸热来冷却制冷剂蒸汽。4.制冷压缩机的排气温度过高会有什么影响？答案：排气温度过高会使润滑油粘度降低，润滑性能变差，增加压缩机磨损；会使制冷剂在压缩机内分解，产生不凝性气体，影响制冷效果；还可能导致压缩机零部件材料性能下降，缩短压缩机使用寿命；过高的排气温度也会增加压缩机功耗，降低制冷系统的运行经济性。四、分析题（共15分）阅读以下材料，回答问题。某制冷系统采用R22制冷剂，在运行过程中出现制冷量不足的现象。经检查发现，蒸发器表面结霜不均匀，部分区域结霜较厚，部分区域结霜较薄。同时，压缩机吸气压力较低，排气温度偏高。1.请分析制冷量不足可能的原因。(5分)答案：蒸发器表面结霜不均匀，部分区域结霜厚会影响传热，导致制冷量下降。结霜厚处热阻增大，制冷剂蒸发不完全，使蒸发器有效换热面积减小。压缩机吸气压力低，说明蒸发器内制冷剂蒸发量不足，可能是节流阀开度不当、制冷剂充注量不足等原因。排气温度偏高，可能是吸气过热度过大、压缩比过大等。综合来看，制冷量不足可能是节流阀调节不当、制冷剂充注量不合适、蒸发器通风不良等原因造成。2.针对上述问题，应采取哪些解决措施？(5分)答案：对于蒸发器结霜问题，应检查蒸发器通风系统，确保通风良好，避免空气流动不畅。定期对蒸发器进行除霜操作。检查节流阀，调整开度至合适位置，保证制冷剂流量正常。补充适量制冷剂，使其充注量符合系统要求。检查压缩机吸气状态，降低吸气过热度，可通过增加回热器等方式改善。3.若要提高该制冷系统的制冷效率，可从哪些方面入手？(5分)答案：可以从以下方面提高制冷效率：优化蒸发器结构，提高其传热效率，减少结霜影响。合理调整节流阀，使制冷剂流量与负荷匹配。改善冷凝器的冷却效果，降低冷凝温度，减小压缩比。对压缩机进行维护保养，确保其运行效率。采用高效的制冷剂，提高其热力性能。加强系统的密封性，减少泄漏损失。五、计算题（共15分）某蒸汽压缩式制冷循环，已知制冷剂为R134a，蒸发器温度为-1℃，冷凝器温度为35℃。压缩机吸气比容为0.09m³/kg，理论输气量为0.1m³/min。制冷系数为3.5。1.求压缩机的理论功率。(5分)答案：首先根据制冷系数公式COP=Q0/N，其中Q0为制冷量，N为压缩机功率。已知COP=3.5，理论输气量Vh=0.1m³/min，吸气比容v1=0.09m³/kg。则制冷剂质量流量qm=Vh/v1=0.1/0.09=1.11k