2025 年大学能源与动力工程（制冷工程）实操测试卷

2025年大学能源与动力工程（制冷工程）实操测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、制冷系统部件识别与功能阐述（总共5题，每题6分，答题要求：请准确识别给出的制冷系统部件，并详细阐述其在制冷循环中的功能）1.膨胀阀2.压缩机3.蒸发器4.冷凝器5.干燥过滤器二、制冷循环流程描述（总共3题，每题10分，答题要求：请用简洁明了的语言详细描述制冷循环的整个流程，包括工质状态变化及热量传递过程）1.从压缩机吸气口开始描述制冷循环流程。2.阐述制冷循环中工质在蒸发器内的具体变化过程。3.说明制冷循环中冷凝器向外界散热的原理及过程。三、制冷系统故障分析（总共4题，每题8分，答题要求：根据给定的制冷系统故障现象，分析可能导致该故障的原因，并提出相应的解决措施）1.制冷系统制冷量不足，蒸发器表面结霜不均匀。2.压缩机运行时有异常噪音。3.冷凝器压力过高。4.蒸发器出现泄漏。四、制冷系统节能措施探讨（总共3题，每题12分，答题要求：针对制冷系统，探讨至少三种节能措施，并分析其原理及实施要点）1.请阐述采用高效压缩机的节能原理及实施要点。2.谈谈优化制冷系统运行参数以实现节能的方法及原理。3.说明采用智能控制系统对制冷系统节能的作用及实施要点。五、制冷新技术应用案例分析（总共2题，每题13分，答题要求：分析给定的制冷新技术应用案例，阐述其优势、面临的挑战及应用前景）1.分析某新型制冷剂在制冷系统中的应用案例。2.探讨太阳能辅助制冷技术在实际项目中的应用情况。答案1.膨胀阀：在制冷循环中，膨胀阀是一个关键部件。它的主要功能是将来自冷凝器的高压液态制冷剂节流降压，使其变为低压液态制冷剂进入蒸发器。通过调节制冷剂的流量，保证蒸发器内制冷剂能够充分蒸发吸热，从而实现制冷效果。同时，它还能根据蒸发器出口的过热度来自动调节开度，维持制冷系统的稳定运行。2.压缩机：压缩机是制冷系统的核心部件之一。它的作用是将蒸发器出来的低压气态制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂，提高制冷剂的压力和温度，以便在冷凝器中能够更容易地将热量散发出去。压缩机通过做功，使制冷剂在系统中循环流动，实现制冷循环的持续进行。3.蒸发器：蒸发器是制冷系统中制冷剂吸收热量的地方。低压液态制冷剂进入蒸发器后，在蒸发器内吸收周围空气或其他被冷却介质的热量，从而蒸发变成气态制冷剂。这个过程中，蒸发器将热量从被冷却对象传递给制冷剂，达到制冷的目的。蒸发器的换热效率直接影响制冷系统的制冷效果。4.冷凝器：冷凝器的功能是将压缩机排出的高温高压气态制冷剂冷却，使其凝结成高压液态制冷剂。它通过向周围环境散热，将制冷剂的热量散发出去。冷凝器通常采用风冷或水冷的方式，使制冷剂的温度降低，压力也随之降低，以便进入下一个循环环节。5.干燥过滤器：干燥过滤器主要起到过滤和干燥制冷剂的作用。它能过滤掉制冷剂中的杂质、水分和金属屑等，防止这些物质进入制冷系统，以免影响系统的正常运行。同时，它还能吸收制冷剂中的水分，避免水分在系统中结冰或产生其他不良影响，保证制冷系统的稳定性和可靠性。制冷循环流程描述答案1.从压缩机吸气口开始，低温低压的气态制冷剂被压缩机吸入并压缩成高温高压的气态制冷剂。然后，高温高压气态制冷剂进入冷凝器，在冷凝器中向外界散热，被冷却凝结成高压液态制冷剂。接着，高压液态制冷剂通过膨胀阀节流降压，变为低压液态制冷剂进入蒸发器。在蒸发器内，低压液态制冷剂吸收周围空气或其他被冷却介质的热量，蒸发成为气态制冷剂，最后又回到压缩机吸气口，如此循环往复。2.在蒸发器内，低压液态制冷剂进入后，由于蒸发器内压力较低且温度也较低，制冷剂开始吸收周围空气或其他被冷却介质的热量。制冷剂逐渐由液态变为气态，这个过程中，蒸发器内的温度逐渐降低，从而实现对周围环境制冷。同时，制冷剂的压力也在蒸发过程中逐渐升高，最终以气态形式离开蒸发器进入压缩机。3.制冷循环中，冷凝器向外界散热的原理是利用制冷剂与外界环境的温度差。高温高压气态制冷剂进入冷凝器后，其温度高于周围环境温度，热量会自发地从制冷剂传递到冷凝器管壁，再通过管壁传递到周围空气中。冷凝器通过风冷或水冷的方式，不断带走热量，使制冷剂的温度逐渐降低，最终凝结成液态。在这个过程中，制冷剂的压力也随着温度的降低而降低，完成了从气态到液态的转变，为进入下一个循环环节做好准备。制冷系统故障分析答案1.制冷量不足且蒸发器表面结霜不均匀，可能原因有：制冷剂充注量不足，导致蒸发器内制冷剂无法充分发挥制冷能力；膨胀阀开度不当，使制冷剂流量不稳定；蒸发器通风不畅，影响换热效率。解决措施：检查制冷剂充注量，补充至合适值；调整膨胀阀开度，确保制冷剂流量合适；清理蒸发器通风通道，保证良好通风。2.压缩机运行时有异常噪音。可能原因：压缩机内部部件磨损，如活塞、连杆等；压缩机吸入异物，影响正常运转；压缩机润滑不足。解决措施：检查压缩机内部部件，如有磨损及时更换；清理压缩机吸气口滤网，防止异物进入；检查润滑油量，不足时添加合适润滑油。3.冷凝器压力过高。可能原因：冷却水量不足，导致冷凝器散热不充分；冷凝器表面污垢过多，影响换热效率；制冷系统中存在空气等不凝性气体。解决措施：检查冷却水泵及管路，确保冷却水量充足；清洗冷凝器表面污垢；采用排气装置排出系统中的不凝性气体。4.蒸发器出现泄漏。可能原因：蒸发器本身质量问题，如材质缺陷；焊接部位松动或开裂；长期使用导致蒸发器腐蚀。解决措施：更换有质量问题的蒸发器；检查焊接部位，重新焊接牢固；对腐蚀严重的蒸发器进行修复或更换，同时采取防腐措施，如添加缓蚀剂等。制冷系统节能措施探讨答案1.采用高效压缩机的节能原理是其通过优化设计和先进制造工艺，提高压缩比和效率，减少压缩过程中的能量损耗。实施要点包括：选择知名品牌、高效节能型压缩机；确保压缩机与制冷系统匹配良好，避免大马拉小车或小马拉大车的情况；定期维护压缩机，保证其运行状态良好。2.优化制冷系统运行参数以实现节能的方法有：合理调整蒸发温度和冷凝温度。降低蒸发温度可提高制冷系数，但过低会影响制冷量，需综合考虑；提高冷凝温度会降低制冷系数，应尽量保持在合适范围。原理是通过控制制冷剂在蒸发器和冷凝器中的状态变化，使系统在最佳工况下运行，减少能量浪费。实施要点是根据实际工况，通过调节膨胀阀、冷却水量等参数来实现。3.采用智能控制系统对制冷系统节能的作用是能够实时监测系统运行参数，根据实际负荷情况自动调节压缩机、风机等设备的运行状态，实现精准控制。实施要点：安装传感器实时采集温度、压力、流量等数据；配备智能控制器，根据预设程序和采集数据进行分析处理，自动调整设备运行参数；定期对智能控制系统进行维护和升级，确保其稳定可靠运行。制冷新技术应用案例分析答案1.某新型制冷剂在制冷系统中的应用案例：该新型制冷剂具有较低的沸点和良好的热物理性能。优势在于其制冷效率高，能在相同工况下比传统制冷剂提高制冷量，且对环境友好，ODP值（臭氧消耗潜能值）和GWP值（全球变暖潜能值）较低。面临的挑战包括成本较高，初期设备投资较大；与部分现有系统兼容性需进一步优化。应用前景广阔，随着技术发展和成本降低，有望逐步取代传统制冷剂，广泛应用于各类制冷系统。2.太阳能辅助制冷技术在实际项目中的应用情况：在一些大型商