2025年制冷试题库及答案

2025年制冷试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.蒸汽压缩制冷循环的四个基本过程依次为：A.压缩→冷凝→膨胀→蒸发B.蒸发→压缩→冷凝→膨胀C.冷凝→压缩→膨胀→蒸发D.膨胀→蒸发→压缩→冷凝答案：A2.下列制冷剂中，ODP（臭氧消耗潜值）为0且GWP（全球变暖潜值）较低的是：A.R22（二氟一氯甲烷）B.R134a（四氟乙烷）C.R290（丙烷）D.R410A（R32与R125混合）答案：C（R290为天然工质，ODP=0，GWP≈3）3.涡旋式压缩机属于：A.离心式压缩机B.容积式压缩机C.速度式压缩机D.喷射式压缩机答案：B4.热力膨胀阀的感温包应安装在：A.蒸发器进口管B.蒸发器出口管（过热蒸汽段）C.冷凝器进口管D.冷凝器出口管（过冷液体段）答案：B5.制冷系统中，冷凝温度通常比环境温度高：A.1-3℃B.5-10℃C.15-20℃D.25-30℃答案：B（确保热量有效散至环境）6.制冷剂在冷凝器中完成的过程是：A.等温等压汽化B.等压冷却液化C.等熵压缩D.绝热膨胀答案：B7.吸收式制冷机的驱动能源主要是：A.电能B.热能（如废热、燃气）C.机械能D.太阳能直接转化答案：B8.下列蒸发器类型中，适用于氟利昂系统且需强制对流的是：A.自然对流盘管式蒸发器B.满液式蒸发器C.干式蒸发器（翅片管+风机）D.淋激式蒸发器答案：C9.制冷剂充注量不足时，系统最可能出现的现象是：A.吸气压力过高B.排气温度异常升高C.冷凝器出口过冷度增大D.压缩机液击答案：B（制冷剂不足导致蒸发器换热不充分，回气过热度大，压缩机做功增加，排气温度上升）10.某制冷循环的制冷量为10kW，输入功率为2.5kW，则其制冷系数（COP）为：A.0.25B.4C.2.5D.12.5答案：B（COP=制冷量/输入功率=10/2.5=4）二、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.逆卡诺循环是实际制冷循环的理想模型，其COP仅与热源温度有关。（√）2.制冷剂R32的GWP值高于R410A。（×，R32的GWP≈675，R410A的GWP≈2088）3.毛细管作为膨胀机构时，系统需配置储液器以适应工况变化。（√，毛细管流量固定，需储液器调节制冷剂循环量）4.过热度太小会导致压缩机吸入湿蒸汽，可能引发液击。（√）5.吸收式制冷机的COP（性能系数）通常高于蒸汽压缩式制冷机。（×，吸收式COP一般为0.6-1.2，蒸汽压缩式可达3-5）6.蒸发器结霜会增大空气流动阻力，导致换热量下降。（√）7.制冷系统中润滑油的主要作用是降低压缩机机械磨损，与密封无关。（×，润滑油同时起润滑、密封和冷却作用）8.制冷剂充注过多会导致冷凝器换热效率下降，高压压力升高。（√）9.冷凝温度越低，制冷循环的COP越高。（√，冷凝温度降低可减少压缩功，提高单位制冷量）10.离心式压缩机适用于大制冷量、低压缩比的场景。（√）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述蒸汽压缩制冷循环的四个基本过程及其对应的设备。答：蒸汽压缩制冷循环包括四个过程：（1）压缩过程：低温低压的制冷剂蒸汽在压缩机中被压缩为高温高压蒸汽（对应设备：压缩机）；（2）冷凝过程：高温高压蒸汽在冷凝器中向外界放热，冷凝为高压液体（对应设备：冷凝器）；（3）膨胀过程：高压液体通过膨胀阀（或毛细管）节流膨胀为低温低压气液混合物（对应设备：膨胀阀）；（4）蒸发过程：低温低压混合物在蒸发器中吸收被冷却物体的热量，汽化为低温低压蒸汽（对应设备：蒸发器）。2.制冷剂选择时需考虑的主要热力学性质有哪些？答：（1）沸点与临界温度：沸点应低于蒸发温度，临界温度需高于冷凝温度，确保循环在两相区运行；（2）汽化潜热：潜热大可减少制冷剂循环量，降低流动损失；（3）密度与粘度：密度小可降低压缩机输气功耗，粘度低可减少流动阻力；（4）凝固点：需低于系统最低温度，防止堵塞；（5）压力特性：蒸发压力不低于大气压（防空气渗入），冷凝压力不宜过高（降低设备强度要求）。3.比较毛细管与热力膨胀阀的适用场景及优缺点。答：毛细管适用于小型、固定工况系统（如家用冰箱），优点是结构简单、成本低、无运动部件；缺点是流量不可调节，无法适应工况变化，需配合储液器使用。热力膨胀阀适用于变工况系统（如空调），优点是能根据蒸发器出口过热度自动调节流量，匹配负荷变化；缺点是结构复杂、成本高，需感温包与阀本体正确安装。4.分析蒸发器结霜对制冷系统的影响及应对措施。答：影响：（1）霜层导热系数低（约0.5W/(m·K)），远低于金属管壁（如铜约401W/(m·K)），导致传热热阻增大，换热量下降；（2）霜层堵塞翅片间隙，增大空气流动阻力，降低风量，进一步削弱换热；（3）蒸发器出口过热度减小，可能导致压缩机液击。应对措施：（1）采用热气融霜、电加热融霜或水冲霜等方式定期除霜；（2）控制蒸发器表面温度高于空气露点温度（避免结露后结冰）；（3）优化翅片间距（增大至2-3mm），减缓结霜速度。5.解释制冷系统中“过冷度”和“过热度”的定义及其对系统性能的影响。答：过冷度：冷凝器出口液体温度与同压力下饱和液体温度的差值（过冷度=饱和液体温度-实际液体温度）。过冷度增大可减少膨胀过程中闪发气体量，增加单位制冷量（因蒸发器中液态制冷剂比例提高）。过热度：蒸发器出口蒸汽温度与同压力下饱和蒸汽温度的差值（过热度=实际蒸汽温度-饱和蒸汽温度）。适当过热度（如5-10℃）可防止压缩机吸入湿蒸汽（避免液击）；过热度太大则导致回气温度过高，压缩机排气温度上升，效率下降。四、综合分析题（每题10分，共30分）1.某小型商用冷库出现高压压力过高、压缩机电流过大的故障现象，试分析可能的原因及排查步骤。答：可能原因：（1）冷凝器换热不良：①冷凝器翅片积灰或结垢，传热效率下降；②冷却风量不足（风机故障、皮带松弛）或冷却水量不足（水泵故障、水管堵塞）；③环境温度过高（超过设计值）。（2）制冷剂充注过多：多余制冷剂占据冷凝器空间，有效换热面积减少，冷凝压力上升。（3）系统内混入不凝性气体（如空气）：不凝气聚集在冷凝器上部，增加冷凝压力。（4）膨胀阀故障：开度太小导致制冷剂在冷凝器中积聚，高压升高。排查步骤：（1）检查冷凝器清洁度及冷却介质流量（用温度计测量冷凝器进/出口温差，正常应8-12℃，若过小则可能换热不良）；（2）检测系统压力（关机后静置，压力应等于环境温度下的饱和压力，若过高则可能有不凝气）；（3）观察视液镜（制冷剂充注过多时视液镜无气泡，膨胀阀故障时蒸发器出口过热度异常）；（4）用电流表测量压缩机电流（正常运行电流应接近额定值，过高则可能负荷过大）。2.设计一套家用空调制冷系统，已知室内需制冷量5kW，室外环境温度35℃，室内蒸发温度5℃，冷凝温度40℃，制冷剂选用R32，求压缩机的理论输气量（需列出关键公式及计算过程）。答：（1）查R32压焓图，确定循环各点焓值：-蒸发压力（对应5℃）：约0.66MPa，饱和蒸汽焓h1=435kJ/kg；-冷凝压力（对应40℃）：约1.81MPa，饱和液体焓h3=275kJ/kg；-压缩机出口焓h2（等熵压缩）：从h1=435kJ/kg、s1=s2（熵值）查得h2≈470kJ/kg。（2）单位制冷量q0=h1-h3=435-275=160kJ/kg；（3）制冷剂质量流量m=制冷量/q0=5kW/160kJ/kg=0.03125kg/s；（4）压缩机吸气状态比容v1（5℃、0.66MPa下R32蒸汽比容）：约0.06m³/kg；（5）理论输气量Vh=m×v1=0.03125kg/s×0.06m³/kg=0.001875m³/s=6.75m³/h。3.某企业拟将原有R410A制冷系统改造为使用R290（丙烷），分析改造过程中需注意的安全问题及系统调整要点。答：安全问题：（1）R290为易燃易爆制冷剂（燃烧极限2.1%-9.5%体积比），需防止泄漏引发爆炸：①更换耐烃类制冷剂的密封材料（如丁腈橡胶）；②系统泄漏率需≤0.1g/年（远严于R410A的10g/年）；③增设可燃气体浓度检测与通风装置。（2）R290密度比空气大（相对密度1.56），泄漏后易在低洼处积聚，需优化管路布置（避免死区）。系统调整要点：（1）压缩机匹配：R290单位容积制冷量高