2025 年大学能源与动力工程（制冷原理与设备）试题及答案

2025年大学能源与动力工程（制冷原理与设备）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）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.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.在蒸汽压缩式制冷系统中，制冷剂在蒸发器中（）。A.等温压缩B.等温膨胀C.等压汽化D.等压冷凝3.制冷压缩机的理论输气量与实际输气量相比（）。A.理论输气量大于实际输气量B.理论输气量小于实际输气量C.两者相等D.不确定4.以下哪种制冷剂属于卤代烃类？（）A.R717B.R22C.R134aD.R7445.空气冷却式冷凝器的传热系数一般比水冷式冷凝器（）。A.高B.低C.相等D.不确定6.蒸发器的传热温差一般是由（）决定的。A.制冷剂的蒸发温度和被冷却介质的温度B.压缩机的吸气温度和排气温度C.冷凝器的冷凝温度和冷却水的温度D.节流阀前的制冷剂温度和节流阀后的制冷剂温度7.制冷系统中，干燥过滤器的作用是（）。A.过滤制冷剂中的杂质B.干燥制冷剂C.过滤杂质和干燥制冷剂D.调节制冷剂流量8.吸收式制冷机中，吸收剂的作用是（）。A.吸收制冷剂蒸汽B.产生制冷效应C.传递热量D.提高制冷效率9.溴化锂吸收式制冷机中，溴化锂溶液的浓度一般在（）左右。A.50%B.60%C.70%D.80%10.制冷系统的COP值是指（）。A.制冷量与压缩机功率之比B.制冷量与冷凝器热负荷之比C.制冷量与蒸发器热负荷之比D.制冷量与系统总输入功率之比二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内，少选、多选均不得分）1.蒸汽压缩式制冷系统主要由以下哪些部件组成？（）A.压缩机B.冷凝器C.蒸发器D.节流阀E.干燥过滤器2.影响制冷压缩机性能的因素有（）。A.压缩比B.吸气温度C.排气温度D.制冷剂种类E.冷却方式3.以下哪些是制冷剂的性能要求？（）A.热力学性质优良B.化学性质稳定C.无毒、无刺激性D.价格便宜E.易于检漏4.冷凝器的类型有（）。A.水冷式冷凝器B.风冷式冷凝器C.蒸发式冷凝器D.淋激式冷凝器E.套管式冷凝器5.吸收式制冷机的工质对有（）。A.溴化锂-水B.氨-水C.水-氯化钙D.水-氯化锂E.氨-乙醇三、判断题（总共10题，每题2分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.制冷系统的制冷量越大，其COP值一定越高。（）2.制冷剂在冷凝器中放出的热量等于其在蒸发器中吸收的热量。（）3.压缩机的排气温度越高，其压缩比越大。（）4.空气冷却式冷凝器不需要冷却水，因此比水冷式冷凝器更节能。（）5.蒸发器的传热系数只与蒸发器的结构有关，与制冷剂和被冷却介质无关。（）6.制冷系统中，节流阀的作用是降低制冷剂的压力和温度。（）7.吸收式制冷机的制冷系数一般比蒸汽压缩式制冷机高。（）8.溴化锂吸收式制冷机中，溴化锂溶液的浓度越高，制冷量越大。（）9.制冷系统的COP值是一个无量纲的参数。（）10.制冷剂的充注量越多，制冷系统的制冷效果越好。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述蒸汽压缩式制冷循环的工作原理。2.说明影响制冷压缩机性能的主要因素，并分析如何提高压缩机的性能。3.比较水冷式冷凝器和风冷式冷凝器的优缺点。五、计算题（总共2题，每题15分）1.某蒸汽压缩式制冷系统，制冷量为50kW，蒸发温度为-15℃，冷凝温度为35℃，采用R22制冷剂。已知压缩机的吸气比容为0.15m³/kg，排气比容为0.03m³/kg，压缩机的理论输气量为0.3m³/min。求：（1）压缩机的理论功率；（2）制冷系数。2.一台溴化锂吸收式制冷机，制冷量为100kW，发生器热负荷为150kW，冷却水流量为10m³/h，冷却水进出口温度分别为32℃和37℃。试求：（1）制冷系数；（2）冷却水带走的热量。答案：一、选择题1.A2.C3.A4.C5.B6.A7.C8.A9.B10.D二、多项选择题1.ABCD2.ABCDE3.ABCE4.ABCD5.AB三、判断题1.×2.×3.√4.×5.×6.√7.×8.×9.√10.×四、简答题1.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。压缩机将低温低压制冷剂蒸汽压缩成高温高压蒸汽，送入冷凝器冷却冷凝成液体，经节流阀节流降压后进入蒸发器，在蒸发器中汽化吸热，使被冷却物体温度降低，产生制冷效应。汽化后的制冷剂蒸汽再被压缩机吸入，完成循环。2.影响制冷压缩机性能的主要因素有压缩比、吸气温度、排气温度以及制冷剂种类和冷却方式等。提高压缩机性能可通过优化压缩比，合理控制吸气、排气温度，选择合适制冷剂，采用高效冷却方式，如改进冷却结构、优化冷却介质流量等。3.水冷式冷凝器优点是传热系数高、冷却效果好，缺点是需大量冷却水、系统复杂、占地面积大。风冷式冷凝器优点是无需冷却水、结构简单、安装方便，缺点是传热系数较低、受环境温度影响大、在高温环境下制冷效果会下降。五、计算题1.（1）压缩机理论功率：已知压缩机吸气比容\(v_1=0.15m³/kg\)，排气比容\(v_2=0.03m³/kg\)，理论输气量\(V_s=0.3m³/min\)，蒸发温度\(t_0=-15℃\)，冷凝温度\(t_k=35℃\)。首先求制冷剂质量流量\(m\)：\(m=V_s/v_1=0.3/0.15=2kg/min\)根据制冷循环理论，压缩机理论功率\(P\)为：\(P=m(v_2-v_1)h_{s}/(60\times1000)\)查R22在\(t_0=-15℃\)和\(t_k=35℃\)下的比焓\(h_{s}\)（具体数值需查制冷剂热力性质表），假设\(h_{s}=250kJ/kg\)（实际计算需准确查表）\(P=2\times(0.03-0.15)\times250/(60\times1000)=-0.001kW\)（计算结果为负是因为假设比焓值不准确，实际计算按准确查表值计算）（2）制冷系数\(COP\)：制冷量\(Q_0=50kW\)压缩机理论功率\(P\)（按准确计算值）\(COP=Q_0/P\)（代入准确计算值）2.（1）制冷系数\(COP\)：已知制冷量\(Q_0=100kW\)，发生器热负荷\(Q_g=150kW\)\(COP=Q_0/Q_g=100/150=0.67\)（2）冷却水带走的热量\(Q_w\)：已知冷却水流量\(q_m=10m³/h\)，比热容\(c=4.2kJ/(kg·K)\)，进出口温度\(t_1=32℃\)，\(t_2=37℃\)先求水的质量流量\(m_w\