2026年制冷技术试卷及答案

2026年制冷技术试卷及答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.在逆卡诺循环中，当冷凝温度和蒸发温度保持不变时，制冷系数（COP）的大小取决于（）。A.制冷剂的性质B.制冷剂的质量流量C.冷凝温度与蒸发温度的比值D.制冷循环的过冷度2.按照制冷剂的安全分类，R290（丙烷）属于（）。A.A1（无毒不可燃）B.A2（低毒可燃）C.A3（无毒可燃）D.B1（有毒不可燃）3.在蒸气压缩制冷循环中，制冷剂在冷凝器中发生的状态变化过程主要是（）。A.过热蒸气冷却至饱和蒸气再等温冷凝B.湿蒸气等温冷凝至饱和液体C.绝热压缩D.等熵膨胀4.下列制冷剂中，ODP（臭氧消耗潜能值）为0，且GWP（全球变暖潜能值）极低，属于自然工质的是（）。A.R22B.R410AC.R134aD.R717（氨）5.热力膨胀阀通过调节制冷剂流量来控制（）。A.蒸发压力B.冷凝压力C.蒸发器出口过热度D.冷凝温度6.制冷压缩机中的“容积效率”是指（）。A.理论输气量与实际输气量之比B.实际输气量与理论输气量之比C.制冷量与输入功率之比D.制冷量与理论功之比7.当制冷系统存在冰堵现象时，通常发生在（）。A.冷凝器出口B.蒸发器出口C.膨胀阀（或毛细管）处D.压缩机吸气口8.溴化锂吸收式制冷机中，制冷剂是（）。A.溴化锂B.水C.氨D.R134a9.下列哪种压缩机结构通常适用于制冷量较大的离心式冷水机组？（）A.往复式B.滚动转子式C.涡旋式D.离心式10.制冷剂在冷凝器中冷凝时，冷凝压力主要取决于（）。A.冷却水的进口温度B.冷却水的流量C.冷凝器的传热面积D.冷却水进口温度、流量及传热面积的综合影响11.R134a制冷剂系统使用的冷冻油通常为（）。A.矿物油B.环烷基油C.聚酯类油（POE）D.烷基苯油12.在制冷压焓图（lgp-h图）上，等干度线（x=常数）位于（）。A.过冷液体区B.过热蒸气区C.两相区（湿蒸气区）D.跨越所有区域13.所谓“过冷”，是指将冷凝器出来的饱和液体进一步冷却，使其温度（）。A.高于冷凝压力下的饱和温度B.低于冷凝压力下的饱和温度C.高于蒸发压力下的饱和温度D.低于蒸发压力下的饱和温度14.制冷系统中，回油不良最容易导致哪种压缩机损坏？（）A.离心式压缩机B.涡旋式压缩机C.往复式压缩机D.螺杆式压缩机15.下列关于制冷剂替代的说法中，不符合当前国际环保趋势的是（）。A.逐步淘汰HCFCs类物质（如R22）B.大力推广HFCs类物质（如R410A）作为长期替代方案C.寻找低GWP值的HFOs或自然工质D.在汽车空调中推广R1234yf16.螺杆式压缩机通过（）来调节制冷量。A.改变压缩机转速B.滑阀调节C.旁通调节D.吸气节流17.某制冷循环的制冷量为，压缩机消耗的理论功为，则该循环的热力完善度定义为（）。A.B.×（其中为逆卡诺循环COP）C./D.18.制冷系统抽真空操作的主要目的是（）。A.检查系统密封性B.排除系统内的空气和水分C.降低系统压力D.充注制冷剂前的必要步骤19.在R717（氨）制冷系统中，严禁使用的材料是（）。A.碳钢B.铸铁C.紫铜D.不锈钢20.采用中间冷却器的双级压缩制冷循环，主要用于（）。A.小型家用冰箱B.冷凝温度很低的场合C.压比很大的低温制冷场合D.热泵热水器二、多项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有两项或两项以上是符合题目要求的。全部选对得3分，少选得1分，多选、错选不得分）21.影响蒸气压缩制冷循环制冷系数的因素包括（）。A.蒸发温度B.冷凝温度C.过冷度ΔD.压缩机的机械效率22.下列属于制冷剂主要热物理性质参数的有（）。A.标准沸点B.临界温度C.绝热指数kD.ODP和GWP23.相对于往复式压缩机，涡旋式压缩机的特点有（）。A.运动部件少，可靠性高B.没有吸气阀和排气阀C.效率随压比变化显著，适合高压比D.工作噪声低，振动小24.制冷系统中，若冷凝压力过高，可能的原因是（）。A.冷却水量不足或水温过高B.系统内有不凝性气体C.制冷剂充注量过多D.膨胀阀开度过大25.吸收式制冷循环与蒸气压缩制冷循环相比，主要区别在于（）。A.使用制冷剂不同B.压缩气体所消耗的能量形式不同C.循环的热力系数通常低于压缩式D.发生器代替了压缩机26.毛细管作为节流装置，其主要特点包括（）。A.结构简单，成本低B.具有自平衡能力，但流量调节能力差C.停机后高低压能很快平衡D.需要与储液器配合使用以防止液击27.下列关于R410A制冷剂的描述，正确的有（）。A.它是近共沸混合制冷剂B.工作压力比R22高约50%C.必须使用专门为其设计的高强度部件D.可以直接灌入原本使用R22的系统进行替换28.造成制冷压缩机液击的原因可能有（）。A.蒸发器结霜严重，导致回气不良B.热力膨胀阀感温包安装位置不当C.制冷剂充注量过多D.系统长期在低负荷运行29.制冷系统设计时设置油分离器的目的是（）。A.防止润滑油进入冷凝器和蒸发器影响传热B.减少制冷剂带油量，保证压缩机润滑C.提高制冷系数D.储存润滑油30.热泵循环与制冷循环的区别在于（）。A.循环的目的不同B.工作温度区间不同C.所使用的压缩机不同D.热力循环原理不同三、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分）31.在制冷工程中，单位质量制冷量的计算公式是，其中表示制冷剂在__________状态的比焓，表示制冷剂在__________状态的比焓。32.制冷剂在临界温度以上，无论加多大压力，都无法使其__________。33.标准大气压下，氨（R717）的沸点约为__________℃，凝固点约为__________℃。34.压缩机的输气系数λ等于容积系数、压力系数、温度系数和__________的乘积。35.制冷剂的绝热指数k值越小，压缩机排气温度__________（填“越高”或“越低”）。36.现代制冷系统中，电子膨胀阀（EEV）通过__________信号驱动步进电机或电磁线圈来调节阀门开度。37.逆卡诺循环是__________温度之间工作的最理想制冷循环。38.溴化锂吸收式制冷机中，发生器内的过程是消耗热能将__________从溶液中汽化出来。39.制冷压缩机排气温度过高的危害包括润滑油变质、__________以及压缩机部件磨损加剧。40.R22属于HCFC类制冷剂，根据《蒙特利尔议定书》，我国将在__________年完全停止其生产和消费（参考最新修正案进度，填大致年份）。41.两级压缩制冷循环中，中间压力的确定原则通常是使高、低压级的__________相等或接近。42.换热器的传热计算公式为Q=K·A·43.在制冷系统中，干燥过滤器的主要作用是去除制冷剂中的__________和__________。44.满液式蒸发器中，制冷剂在管外__________，载冷剂在管内流动。45.制冷剂的单位容积制冷量越大，对于相同的制冷量，所需的压缩机尺寸__________（填“越大”或“越小”）。四、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分。正确的打“√”，错误的打“×”）46.制冷系数COP的值永远大于1。（）47.在蒸气压缩制冷系统中，蒸发压力越低，对应的蒸发温度也越低。（）48.所有制冷剂在与润滑油混合时，都能完全互溶。（）49.离心式制冷压缩机发生“喘振”时，会产生气流来回振荡，对机器造成严重危害。（）50.毛细管具有很好的流量调节特性，适合用于冷负荷变化剧烈的大型制冷系统。（）51.制冷剂液体在节流阀前后的焓值保持不变。（）52.溴化锂吸收式制冷机不能制取0℃以下的低温，是因为以水作为制冷剂。（）53.制冷系统中的不凝性气体主要是指空气，它会增加冷凝器的冷凝压力，降低制冷量。（）54.R134a是一种CFC类制冷剂，对臭氧层有破坏作用，已被禁用。（）55.过冷循环可以增加单位质量制冷量，但对压缩机耗功没有影响，因此总能提高制冷系数。（）五、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）56.简述蒸气压缩制冷系统四大部件（压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器）的主要功能。57.什么是制冷剂的“过热”和“过冷”？在制冷循环中，采取过冷和吸气过热措施各有何利弊？58.试比较R22、R410A和R134a三种制冷剂在环保特性（ODP、GWP）、工作压力及应用场合上的主要差异。59.简述热力膨胀阀的作用原理及外平衡式热力膨胀阀与内平衡式热力膨胀阀的区别。60.制冷压缩机为什么要进行气液分离？气液分离器的工作原理是什么？六、计算分析题（本大题共3小题，共40分。要求写出必要的计算公式、计算过程和结果，公式中的物理量需说明含义）61.（本题12分）某单级蒸气压缩制冷循环采用R134a作为制冷剂。已知工况为：冷凝温度=C，蒸发温度=−C，过冷度Δ（1）请简述在压焓图上该循环的四个状态点及各过程的热力性质。（2）若忽略管道压降及不可逆损失，利用R134a热物性表（或lgp-h图），假设查得各状态点参数如下：状态点1（压缩机吸气口）：=395k状态点2（压缩机排气口）：=状态点3（冷凝器出口/节流阀前）：=状态点4（蒸发器入口）：=256试计算：a.单位质量制冷量；b.单位质量理论功；c.制冷系数ε（COP）。62.（本题13分）一台制冷量为=50kW的制冷压缩机，已知其理论输气量=0.05/s。在某一工况下，吸气比容=0.08/kg，输气系数λ=0.8，单位质量制冷量（1）试计算该压缩机的实际输气量和制冷剂质量流量。（2）验证该工况下的制冷量是否满足设计要求（通过计算比较）。（3）若单位质量理论功=45kJ63.（本题15分）某冷藏库采用R22制冷系统，冷凝器采用水冷壳管式。已知冷凝负荷=120kW，冷却水进出口温差设计为Δ（1）计算所需的冷却水质量流量（单位kg/（2）若冷凝器的传热系数K=800W/(·K（3）分析如果冷却水进水温度升高，而保持冷却水流量不变，对冷凝压力和制冷系数COP有何影响？参考答案及解析一、单项选择题1.C[解析]逆卡诺循环的制冷系数=，仅取决于冷热源温度，与工质性质无关。2.C[解析]R290是碳氢化合物，无毒但易燃，属于A3类安全等级。3.A[解析]制冷剂进入冷凝器时通常为过热蒸气，先冷却至饱和蒸气（显热），再冷凝成饱和液体（潜热），最后可能有过冷。4.D[解析]R717是氨，天然工质，ODP=0，GWP≈0。5.C[解析]热力膨胀阀通过感温包感应蒸发器出口过热度来调节开度，控制过热度在一定范围内。6.B[解析]容积效率（输气系数）是实际输气量与理论输气量之比，λ=7.C[解析]冰堵是由于系统中水分在低温低压的节流处结冰堵塞通道，通常发生在膨胀阀或毛细管。8.B[解析]溴化锂吸收式制冷中，水是制冷剂（低沸点），溴化锂是吸收剂（高沸点）。9.D[解析]离心式压缩机依靠叶轮高速旋转产生离心力输送气体，适用于大流量、大压比（相对较小）的大型机组。10.D[解析]冷凝压力由热平衡决定，取决于冷却介质条件（温度、流量）及换热器性能。11.C[解析]R134a不含氯，极性较强，不溶于矿物油，需使用相溶性好的POE（聚酯）油。12.C[解析]干度x表示湿蒸气中饱和蒸气的质量占比，等干度线仅存在于两相区。13.B[解析]过冷是指液体温度低于该压力下的饱和温度。14.B[解析]涡旋式压缩机对回油要求较高，油量不足会导致涡旋盘密封磨损甚至卡死。15.B[解析]HFCs虽然ODP=0，但GWP较高，受《基加利修正案》管控，不是长期替代方案，应逐步转向低GWP工质。16.B[解析]滑阀调节是螺杆压缩机最常用的能量调节方法，通过改变有效齿形工作长度来调节输气量。17.C[解析]热力完善度η=18.B[解析]抽真空主要是为了排除空气（不凝性气体）和水分，防止冰堵和换热恶化。19.C[解析]氨对铜及铜合金（除磷青铜外）有腐蚀性，严禁使用铜管。20.C[解析]双级压缩用于大压比（低温制冷）场合，以降低排气温度，提高效率。二、多项选择题21.ABC[解析]制冷系数ε主要取决于高低温,，过冷度Δ增加制冷量，过热度影响功和制冷量。机械效率影响轴功率，但不影响理论循环COP（若指理论COP则仅A,B,C）。题目问循环，通常指热力循环本身，但D选项若是实际循环也相关。最严格理论选ABC，实际工程选ABCD。此处选ABC更符合热力学原理，D涉及压缩机效率。22.ABC[解析]ODP和GWP是环保特性，不属于热物理性质。23.ABD[解析]涡旋式效率高，但压比过大时泄漏增加，且通常不设排气阀，高压比需专门设计，C项描述不严谨。24.ABC[解析]膨胀阀开度过大会导致蒸发压力升高，不会直接导致冷凝压力过高。25.BCD[解析]都可以使用相同的制冷剂（如氨），主要区别在于升压方式（热能vs机械能）和部件。26.AB[解析]毛细管自平衡能力差，停机后压力平衡慢（取决于系统设计，通常比膨胀阀慢但能平衡），不强制需要储液器。27.ABC[解析]R410A压力高，不能直接替换R22，需更换部件和润滑油。28.BC[解析]A导致吸气过热；D不一定导致液击。膨胀阀故障或制冷剂过多是主因。29.AB[解析]油分离器主要作用是分离油，防止油进入换热器影响传热，并保证压缩机回油。30.AB[解析]两者原理相同，只是温度范围和目的不同。三、填空题31.压缩机吸气（或蒸发器出口）；节流阀出口（或蒸发器入口）32.液化33.-33.3；-77.734.泄漏系数（或密封系数）35.越低36.PWM（脉冲宽度调制）或模拟电流37.两个恒定38.制冷剂（或水蒸气）39.产生不凝性气体（或润滑油碳化）40.203041.压比（或压力比）42.传热系数；对数平均温差43.水分；杂质（或酸性物质）44.沸腾蒸发45.越小四、判断题46.×[解析]热泵循环的制热系数COP_h永远大于1，但制冷循环的COP在高温差工况下可能小于1。47.√[解析]饱和状态下，压力与温度一一对应，压力低则温度低。48.×[解析]制冷剂与油的互溶性因工质而异，如氨几乎不溶于油，R134a完全溶于POE油。49.√[解析]喘振是离心式压缩机的特有不稳定工况，危害极大。50.×[解析]毛细管流量调节能力差，适合负荷稳定的小型系统（如冰箱）。51.√[解析]节流过程通常视为绝热节流，不做外功，焓值不变。52.√[解析]水的凝固点为0℃，故水作制冷剂无法制取0℃以下低温。53.√[解析]空气聚集在冷凝器壁面形成气膜，增加传热热阻，导致冷凝压力升高，制冷量下降。54.×[解析]R134a是HFC类制冷剂，ODP=0，不破坏臭氧层。55.×[解析]过冷增加制冷量不增加耗功，COP提高；但吸气过热增加制冷量同时也增加耗功，对COP的影响取决于工质性质（如R12/R134a过热有益，R717过热有害）。五、简答题56.[答案]（1）压缩机：压缩制冷剂蒸气，提高压力，将低压低温气体变为高压高温气体，为制冷剂在冷凝器中冷凝提供条件，是循环的动力源。（2）冷凝器：将压缩机排出的高温高压制冷剂蒸气与环境介质（空气或水）进行热交换，使其冷凝成高压过冷液体，放出热量。（3）节流阀：将高压液体节流降压，变为低压低温的气液混合物，并控制进入蒸发器的制冷剂流量。（4）蒸发器：使低压低温制冷剂液体吸收被冷却对象的热量而沸腾蒸发，变为低压低温气体，实现制冷目的。57.[答案]（1）定义：过热：指制冷剂蒸气的温度高于该压力下对应的饱和温度的状态。过冷：指制冷剂液体的温度低于该压力下对应的饱和温度的状态。（2）利弊：过冷：利在于增加单位质量制冷量，从而提高循环COP，且防止液体在管路中闪发。弊在于需要较大的过冷器或增加冷凝器面积。吸气过热：利在于防止压缩机液击，改善压缩过程润滑（对于回油）。对于某些制冷剂（如R12,R134a），过热还能增加制冷量。弊在于增加压缩机比功，排气温度升高。对于氨等制冷剂，过热会导致COP显著下降。58.[答案]（1）环保特性：R22：ODP>0（约0.055），GWP较高（约1810），受禁用限制。R410A：ODP=0，GWP高（约2088），过渡性替代工质。R134a：ODP=0，GWP较高（约1430），主要用于汽车空调和部分离心机组。（2）工作压力：R22：中压。R410A：高压（工作压力比R22高约50%~60%）。R134a：低压（相对较低）。（3）应用场合：R22：曾广泛用于家用空调、冷水机组，正在被淘汰。R410A：目前主流家用空调、商用空调替代R22的工质。R134a：汽车空调、冰箱、低温冷冻运输及部分离心式冷水机组。59.[答案]（1）作用原理：热力膨胀阀利用感温包感应蒸发器出口制冷剂过热度的变化。过热度增加时，感温包内压力升高，推动膜片/波纹管向下，克服弹簧力，使阀门开度增大，供液量增加；反之则减小。从而维持蒸发器出口过热度稳定，防止液击并充分利用蒸发面积。（2）区别：内平衡式：膜片下方的平衡压力来自膨胀阀出口（蒸发器入口）压力。外平衡式：膜片下方的平衡压力通过外平衡管引自蒸发器出口压力。应用区别：当蒸发器阻力较小（压降小）时用内平衡式；当蒸发器阻力较大（压降大）时，内平衡式会导致过热度控制偏差大（出口过热度过高），此时应采用外平衡式以准确控制出口过热度。6