【MOOC】《制冷与低温技术原理》(西安交通大学)章节期末中国大学慕课答案

第一章：绪论第一章互动作业1.举例说明普通制冷和深冷（低温）的具体应用案例。

答案：【普通制冷指120K以上的制冷，例如房间空调器、汽车空调、食品冷冻冷藏等；（5分）。答出普通制冷温区120K以上得2分；每举出一个例子得1分，上限为3分；深冷（低温）指0.3~120K的制冷，例如空气分离、低温医疗/手术、超导线圈制冷等；（5分）。答出深冷温区0.3-120K得2分；每举出一个例子得1分，上限为3分；】第一章测验题1.单选题：以下现象哪些可称之为制冷过程？

选项：

A、利用风扇冷却人体

B、利用夜晚辐射效应冷却表面

C、用冰冷却热水

D、利用空调冷却房间空气

答案：【利用空调冷却房间空气】第二章：制冷方法第二章测验题1.单选题：当直流电通过两种不同导电材料构成的回路时，结点上将产生吸热或放热现象称为

选项：

A、塞贝克效应

B、珀尔帖效应

C、汤姆逊效应

D、焦耳效应

答案：【珀尔帖效应】2.单选题：高能效是涡流管制冷的一个优点。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】3.单选题：蒸气喷射式制冷系统是以热能为动力的一种液体蒸发制冷，其不需要机械能或电能。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】4.单选题：液体蒸发制冷是利用液体相变的吸热效应而实现的一种制冷方法。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】5.单选题：只有半导体材料具有热电制冷效应。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】6.单选题：涡流管可以仅产生冷气流而不产生热气流。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】第二章互动题1.比较蒸气压缩式制冷和蒸气吸收式制冷的异同点。

答案：【相同点：通过维持一个低压环境（1分），持续使液态制冷剂转变为气相（1分），利用气化潜热制冷（1分），通过将蒸发后的气态制冷剂在高压条件下换热转变回液体（1分），并通过膨胀/节流装置返回低压状态（1分）。每答出一点得1分，上限为5分；不同点：（1）蒸气压缩式制冷通过压缩机提供上述低压环境并将气态制冷剂输送至高压侧，蒸气吸收式制冷通过吸收器、溶液泵、溶液回热器、发生器、溶液节流阀先将气态制冷剂吸收进溶液，再将溶液升压，最后将溶液中的制冷剂再生为高压气体（3分）。（2）蒸气压缩式制冷消耗电力或机械能驱动压缩机，蒸气吸收式制冷在发生器中消耗热能，在溶液泵中消耗电能（2分）。答出全部两点可得满分5分，若两点有部分信息遗漏可视遗落内容多少酌情扣减分值。】第三章：蒸气压缩式制冷第三章互动题1.说明单级蒸气压缩式制冷实际循环偏离理论循环的实际因素有哪些？并分析冷凝温度不变，蒸发温度下降时单级蒸气压缩式制冷循环的变工况特性。

答案：【低温热源与高温热汇与制冷剂发生热交换时，均为有限热源或热汇，因此温度会升高或降低，而且必定会有传热温差（1分）；制冷剂出蒸发器和进入压缩机的状态往往有过热（1分）；每答出一点得一分。制冷剂在膨胀阀前也往往有过冷（1分）；制冷剂循环流动过程有压力损失，并通过管道与外界热交换（1分）；压缩机的实际压缩过程存在不可逆损失（1分）；每答出一点得一分当冷凝温度不变而蒸发温度下降时，会导致吸气比体积增大，压力比增大，排气温度升高（2分；由此导致压缩比功增大，单位质量制冷量减小，单位容积制冷量明显减小，循环的性能系数明显下降（3分）】第三章测验题1.单选题：蒸发温度降低时，下列什么参数变大？

选项：

A、单位质量制冷量

B、循环性能系数

C、压缩机压比

D、冷凝压力

答案：【压缩机压比】2.单选题：制冷剂压力-比焓图由饱和液体线和饱和气体线所夹的区域是_____。

选项：

A、过冷液体区

B、过热气体区

C、气液两相区

D、都有可能

答案：【气液两相区】3.单选题：制冷剂的____特性是受《京都议定书》规定需要削减的。

选项：

A、ODP

B、GWP

C、毒性

D、可燃性

答案：【GWP】4.单选题：制冷剂等温线在压焓图的___区域形状近似竖直线。

选项：

A、过冷液体区

B、过热气体区

C、气液两相区

D、都不是

答案：【过冷液体区】5.单选题：蒸气压缩式制冷系统的基本部件中从环境中吸取热量的是

选项：

A、压缩机

B、冷凝器

C、蒸发器

D、节流阀

答案：【蒸发器】6.单选题：氨作为制冷剂的命名为？

选项：

A、R718

B、R744

C、R717

D、R600

答案：【R717】7.单选题：R410A在哪种制冷系统中应用？

选项：

A、房间空调器

B、冰箱

C、汽车空调

D、冷水机组

答案：【房间空调器】8.多选题：液体过冷的影响有

选项：

A、单位容积制冷量减小

B、单位质量制冷量增加

C、系统COP增加

D、吸气过热段增加

答案：【单位质量制冷量增加;系统COP增加】9.多选题：实际循环包含了哪些理论循环不包含的损失？

选项：

A、相变传热温差

B、压缩过程熵产

C、节流过程熵产

D、排气过热损失

答案：【相变传热温差;压缩过程熵产】10.多选题：R410A是由（）和（）组成的近共沸混合制冷剂。

选项：

A、R22

B、R32

C、R12

D、R125

答案：【R32;R125】11.多选题：以下哪些管段与环境的传热是对循环性能有利的？

选项：

A、吸气管

B、排气管

C、高压液管

D、低压液管

答案：【排气管;高压液管】12.多选题：吸气管压降的影响有

选项：

A、增大单位制冷量

B、增大吸气比容

C、增大压缩机比功

D、增大排气压力

答案：【增大吸气比容;增大压缩机比功】13.多选题：吸气过热的影响有

选项：

A、单位质量制冷量不变

B、单位质量制冷量增加

C、单位体积制冷量减小

D、单位体积制冷量不变

答案：【单位质量制冷量不变;单位体积制冷量减小】14.多选题：采用单级压缩式制冷循环，在常温冷却条件下获取低温程度有限得原因：

选项：

A、压力比太大

B、排气温度太高

C、压缩机容积系数下降

D、流量太大

答案：【压力比太大;排气温度太高;压缩机容积系数下降】15.多选题：两级蒸气压缩循环都有哪些形式？

选项：

A、一次节流中间完全冷却循环

B、两次节流中间完全冷却循环

C、一次节流中间不完全冷却循环

D、两次节流中间不完全冷却循环

答案：【一次节流中间完全冷却循环;两次节流中间完全冷却循环;一次节流中间不完全冷却循环;两次节流中间不完全冷却循环】16.多选题：下列哪些制冷剂是R410A可能的替代物？

选项：

A、R22

B、R290

C、R32

D、R1234yf

答案：【R290;R32】17.单选题：自复叠制冷循环可以制取多个蒸发温度。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】18.单选题：当CO2制冷剂用于制冷系统时，工作循环一定是跨临界循环。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】19.单选题：随着排气压力上升，二氧化碳跨临界制冷循环的性能系数单调下降。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】20.单选题：两级压缩制冷的中间压力是由曲线COP-Tm（中间温度值）的峰值点所对应的中间温度值，其相应的饱和压力值即为最佳中间压力。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】21.单选题：在已有系列产品中选型搭配出的高压级压缩机与低压级压缩机，其理论输气量之比ξ值可以调节。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】22.单选题：复叠式制冷循环中高温级应采用高压制冷剂，低温级应采用低压制冷剂。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】23.单选题：自复叠制冷循环需要使用非共沸混合制冷剂。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】24.单选题：蒸气压缩式制冷理论循环的性能系数不仅与温度有关还与工质物性有关。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】25.单选题：回热循环对所有制冷剂的性能系数都是有利的。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】26.单选题：容积式压缩机压比增大时，压缩机输气系数减小。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】27.单选题：实际循环压缩过程制冷剂比熵先上升后下降。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】28.单选题：逆卡诺制冷循环的性能系数不仅与温度有关还与工质物性有关。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】29.单选题：可逆制冷循环制冷温差越小，性能系数越大。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】30.单选题：劳伦茨循环的热源和热汇的温度是变温的，且制冷剂与热源或热汇之间有传热温差。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】31.单选题：蒸气压缩式制冷理论循环假设膨胀过程可逆。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】32.单选题：共沸混合制冷剂在任意配比下相变时均没有温度滑移。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】33.单选题：容积式压缩机的容积系数与压比无关。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】34.单选题：相同中间压力、冷凝压力、蒸发压力条件下，采用两级压缩、中间完全冷却的循环性能系数比中间不完全冷却的循环排气温度低。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】35.单选题：采用氨作为制冷剂的两级蒸气压缩式制冷循环应采用中间完全冷却。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】36.单选题：HFC类制冷剂包含氯原子。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】37.单选题：高压制冷剂适用于高制冷温度的场合。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】38.单选题：制冷剂都是无毒且不可燃的。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】39.单选题：共沸混合物的T-X相图具有的特征是定压下混合物的露点线和泡点线不存在一个相切点。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】第四章：热交换过程与换热器第四章互动题1.请列举出3种常见干式蒸发器的具体结构型式，并比较干式蒸发器和满液式蒸发器的优缺点。

答案：【常见干式蒸发器：干式壳管式蒸发器（1分）、翅片管式蒸发器（1分）、板式蒸发器等（1分），此三点每答出一点得1分，三点都答出得3分，上限为3分。干式蒸发器的优点：制冷剂充灌量小，系统不需要储液器或者只要小的储液器；便于回油；冷量损失小；（2分）每准确答出一点得1分，准确答出两点及以上即可得2分。干式蒸发器缺点是：由于制冷剂液体对管壁润湿程度的影响，传热系数较低。（1分）准确答出一点即可得1分。满液式蒸发器的优点：对传热壁面润湿性好，沸腾传热系数较高。（1分）准确答出一点及以上即可得1分。满液式蒸发器的缺点：制冷剂充灌量大；蒸发器壳体直径较大时，蒸发温度受液体静压影响较大，使蒸发器的传热温差减小；对于氟利昂蒸发器，制冷剂中溶解的润滑油较难排出；当用于船用制冷装置时，船体的摇摆有可能使制冷剂液体进入压缩机。（3分）每准确答出一点得1分，准确答出三点及以上得3分。】第四章测验题1.单选题：制冷剂在管内沸腾换热的模式为_____

选项：

A、核态沸腾

B、强制对流蒸发

C、池沸腾

D、核态沸腾和强制对流蒸发的综合

答案：【核态沸腾和强制对流蒸发的综合】2.单选题：热力膨胀阀的膜片上作用着感温工质压力Pb、蒸发压力Po和弹簧当量压力Ps。当三力失去平衡Pb时，膨胀阀的供液量将____。

选项：

A、增大

B、减小

C、不变

D、不确定

答案：【减小】3.单选题：以下哪些不是结霜对蒸发器的影响？

选项：

A、增加换热热阻

B、阻塞空气流动使空气阻力增加

C、降低蒸发温度

D、增大制冷剂流量

答案：【增大制冷剂流量】4.多选题：按照阀执行器驱动方式的不同，可将电子膨胀阀分为可分以下哪几种？

选项：

A、热动式

B、电磁式

C、压电驱动式

D、电动式

答案：【热动式;电磁式;电动式】5.多选题：按照制冷剂在蒸发器内的充满程度分，蒸发器可分为哪几种？

选项：

A、干式蒸发器

B、满液式蒸发器

C、循环式蒸发器

D、非满液式蒸发器

答案：【满液式蒸发器;非满液式蒸发器】6.多选题：按照冷却方式分类，冷凝器可分为以下哪几类？

选项：

A、空冷式

B、水冷式

C、强制对流式

D、蒸发式冷凝器

答案：【空冷式;水冷式;蒸发式冷凝器】7.单选题：通过壁面导热，导热系数越大，壁面内的温度梯度越小。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】8.单选题：对于翅片管式换热器，翅片面积越大，传热效果越好。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】9.单选题：满液式蒸发器的传热系数低于干式蒸发器。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】10.单选题：风冷冷凝器表面污垢会引起散热不良，使制冷剂压力升高。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】11.单选题：对于氟利昂制冷系统，卧式壳管式冷凝器一般采用高肋紫铜管。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】12.单选题：在使用分液器对并联多路蒸发器供液的场合，应采用内平衡式热力膨胀阀。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】13.单选题：采用交叉充注式热力膨胀阀的目的是在不同蒸发温度条件下，保持过热度几乎不变。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】14.单选题：当湿空气流过表面式蒸发器时，湿工况条件下，翅片效率会降低，表面传热系数会升高。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】15.单选题：制冷剂在蒸发器内的压降会使饱和温度降低，增大传热温差，因此会使制冷量增大。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】16.单选题：自然对流型空气冷却式冷凝器无需考虑辐射换热的影响。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】17.单选题：水冷式冷凝器的冷凝温度取决于空气的湿球温度。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】18.单选题：毛细管和浮球阀均可用于给干式蒸发器供液。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】19.单选题：采用毛细管的小型制冷系统对系统充灌量要求严格

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】20.单选题：过冷的制冷剂液体进入毛细管后，在液相段压力降低，温度升高；进入两相段后，压力降低，温度降低。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】21.单选题：增强流动沸腾传热的思路是在表面张力的作用下使液膜减薄并增大换热面积。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】22.单选题：热力膨胀阀可用于给满液式蒸发器供液。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】23.单选题：外平衡式热力膨胀阀的开启度与蒸发器内的流动阻力有关

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】24.单选题：电子膨胀阀既可用于给干式蒸发器，也可用于给满液式蒸发器供液。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】25.单选题：电动式电子膨胀阀用步进电动机驱动，通过控制电脉冲信号个数来控制阀的开度

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】第五章：载冷和蓄冷第五章测验题1.单选题：下面哪些项不属于常见的液态载冷剂?

选项：

A、水

B、无机盐水溶液

C、乙二醇水溶液

D、液态金属

答案：【液态金属】2.多选题：以下哪些不是常见的潜热蓄冷剂？

选项：

A、水-冰

B、石蜡

C、二氧化碳-干冰

D、共晶冰

答案：【石蜡;二氧化碳-干冰】3.单选题：所有制冷设备均需采用载冷剂。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】4.单选题：载冷剂自身无制冷效应。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】5.单选题：冰蓄冷冷水机组的运行效率高于普通无蓄冷的冷水机组。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】6.单选题：显热蓄冷比潜热蓄冷的储能密度低。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】第五章互动题1.请从功能和物性角度简述载冷剂和蓄冷剂的异同。

答案：【相同点：都是工作在制冷机和用户末端之间的中间液态媒介。（5分）答出此点可得5分，其他合理答案亦可酌情给分。不同点：（1）载冷剂仅起到冷量传输的作用，蓄冷剂仅起到冷量储存而不传递冷量。（3分）（2）载冷剂都是液态，蓄冷剂可能在液态-固态之间转化。（2分）答出第一点给3分，答出第二点给2分，其他合理答案亦可酌情给分。】第六章：低温工质的性质（主讲老师：厉彦忠）第六章测验题1.单选题：标准沸点低于（）的元素或化合物以及它们的混合物原则上均可作为低温工质。

选项：

A、20K

B、80K

C、120K

D、10K

答案：【120K】2.单选题：仲氢的原子核自旋方向是？

选项：

A、相同

B、相反

C、顺时针

D、逆时针

答案：【相反】3.单选题：4He在λ点温度呈现的两种不同液相间的转变是一种高阶相变，伴随有（）的突变。

选项：

A、密度

B、熵值

C、潜热

D、比热

答案：【比热】4.多选题：以下哪些属于常用的低温工质？

选项：

A、氧

B、氮

C、氢

D、二氧化碳

答案：【氧;氮;氢】5.多选题：通常温度时，含75%的正氢和25%仲氢的混合物，被称为？

选项：

A、平衡氢

B、正常氢

C、标准氢

D、稳态氢

答案：【正常氢;标准氢】6.单选题：液态空气作为混合物，再定压下蒸发时温度是不变的。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】7.单选题：氧与其他大多数气体的显著不同在于具有强的顺磁性。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】8.单选题：4He没有气、液、固三种聚集态共存的三相点。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】第六章互动题1.请简述氢的正仲对液氢存储的影响，一般工程上采取何种措施降低其影响。

答案：【氢的正仲转化是放热反应（1分）。其转化过程中放出的热量与转化时的温度有关（3分）。液态正常氢转化时放出的热量超过其气化潜热（2）。即使在一个理想的绝热容器中，在正仲转化期间，存储的液态正常氢也会发生气化（2分）。为了减少液氢在存储中的蒸发损失，通常会在液氢的生产过程中采用固态催化剂来加速正仲转化反应（2分）。以上各点按点给分，若有其他答案亦可酌情给分。】第七章：获得低温的方法（主讲老师：文键）第七章互动题1.请分析实际气体通过等温压缩和绝热节流后，其制冷能力是怎么获得的。

答案：【因为气体经过等温压缩后焓值降低（1分），即在压缩过程中不但将压缩功转化成的热量传给了环境（2分），且将焓差也以热量的方式传给的环境介质（2分）。按点给分。所以，气体的制冷能力是在等温压缩时获得的（3分），但通过节流才能表现出来（2分）。按点给分。】第七章单元测验1.单选题：转化温度表示气体节流时，微分节流效应（）0时所对应的温度。

选项：

A、大于

B、小于

C、等于

D、大于等于

答案：【等于】2.单选题：对于刚性容器绝热放气过程，在相同初始工况条件下，缓慢放气过程的温降会（）快速放气过程。

选项：

A、大于

B、小于

C、等于

D、不确定

答案：【大于】3.单选题：对于三种获得低温的方法，绝热节流、等熵膨胀、绝热放气哪种方法的制冷效果最好？

选项：

A、绝热节流

B、等熵膨胀

C、绝热放气

D、不确定

答案：【等熵膨胀】4.单选题：在布雷顿制冷循环中，为了降低循环的压比和膨胀比，通常会采用（）。

选项：

A、预冷

B、增压

C、回热

D、升温

答案：【回热】5.单选题：理想气体绝热节流前后，温度怎样变化？

选项：

A、不确定

B、升高

C、降低

D、不变

答案：【不变】6.单选题：微分节流效应值大于0，表明该气体绝热节流前后温度怎样变化？

选项：

A、不确定

B、降低

C、升高

D、不变

答案：【降低】7.单选题：积分节流效应表示气体节流前后的（）？

选项：

A、压降

B、温差

C、焓差

D、熵增

答案：【温差】8.多选题：气体绝热节流的特征有哪些？

选项：

A、等焓

B、压力降低

C、熵增

D、温度不变

答案：【等焓;压力降低;熵增】9.多选题：为了增大等熵膨胀的温度降和单位制冷量，可以采取措施有

选项：

A、增压

B、降温

C、提高初温

D、增大膨胀比

答案：【提高初温;增大膨胀比】10.单选题：低温中常用的逆布雷顿循环的工质，在循环过程中具有聚集态的变化。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】11.单选题：只有一个转化温度时，这个压力即产生冷效应最小的压力。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】12.单选题：气体等熵膨胀始终具有冷效应。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】第八章：气体液化循环（主讲老师：蒲亮）第八章互动题1.克劳特液化循环和卡皮查液化循环主要特点有哪些？

答案：【克劳特：高压、小型液化装置（1分）；节省高温换热器（1分）；制冷量较大，但其制冷品质偏低（1分）；要控制Ve的量，若其太大，冷量浪费（1分）；回收功较大，总耗功较低（1分）。按点给分，每答出一点得一分，其它合理答案亦可得分。卡皮查：低压、大型液化装（1分）；没有低温区换热器（1分）；制冷量较小，品质高（1分）；系统85%的冷量由膨胀机提供（1分）；要提高液化率，节流前尽可能全液（1分）。按点给分，每答出一点得一分，其它合理答案亦可得分。】第八章单元测验1.单选题：氦制冷氢液化循环中氦是否有相变

选项：

A、有

B、没有

C、不一定

D、不确定

答案：【没有】2.单选题：氦液化循环中，氦气必须进行一系列

选项：

A、预冷

B、处理

C、压缩

D、膨胀

答案：【预冷】3.单选题：复叠式天然气液化循环采用甲烷、、丙烷三个制冷循环复叠而成

选项：

A、乙烷

B、乙烯

C、乙炔

D、甲醇

答案：【乙烯】4.单选题：混合制冷剂的天然气液化循环采用氮气和组成

选项：

A、碳氢化合物

B、氟利昂

C、碳水化合物

D、CO2

答案：【碳氢化合物】5.单选题：克劳特液化循环中，提高膨胀气量对液化率

选项：

A、不利

B、有利

C、不一定

D、降低

答案：【不一定】6.单选题：海兰德液化循环属于高压、膨胀

选项：

A、高温

B、低温

C、常温

D、中温

答案：【常温】7.单选题：卡皮查液化循环属于低压膨胀

选项：

A、低温

B、高温

C、常温

D、中温

答案：【低温】8.单选题：卡皮查液化循环的冷量主要来自于

选项：

A、膨胀机

B、节流阀

C、换热器

D、压缩机

答案：【膨胀机】9.单选题：影响一次节流液化循环性能的主要参数是？

选项：

A、高压压力p2

B、低压压力p1

C、节流温度T

D、其它都是

答案：【其它都是】10.单选题：林德液化循环是由“等温压缩--等压降温----等压复温”四个过程组成的。

选项：

A、绝热节流

B、等熵膨胀

C、等压冷却

D、等温膨胀

答案：【绝热节流】11.单选题：克劳特液化循环中，高压压力提升对制冷性能

选项：

A、不利

B、有利

C、不一定

D、降低

答案：【有利】12.单选题：克劳特液化循环中，提高膨胀气量对制冷性能

选项：

A、不利

B、有利

C、不一定

D、降低

答案：【有利】13.多选题：二次节流液化循环，可以看做是：和

选项：

A、一个高、低压之间的循环

B、一个高、中压之间的循环

C、一个中、低压之间的循环

D、一个高低温直接的循环

答案：【一个高、低压之间的循环;一个高、中压之间的循环】14.多选题：氦制冷氢液化循环中氦采用了哪种循环？

选项：

A、内部制冷

B、外部制冷

C、中间制冷

D、预冷节流循环

答案：【外部制冷;预冷节流循环】15.多选题：带预冷的一次节流液化循环，预冷取得了什么效果？

选项：

A、降低高压气体温度

B、提高了高压气体温度

C、减小了换热温差

D、增大了换热温差

答案：【降低高压气体温度;减小了换热温差】16.单选题：理想气体绝热节流时温度不变。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】17.单选题：实际气体绝热节流时温度肯定会降低

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】18.单选题：卡皮查液化循环中，可以取消节流装置

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】第九章：溶液热力学基础（主讲老师：李翠）第九章互动题1.简述康诺瓦罗夫定律的内容，并以二元体系理想溶液为例推导证明。

答案：【康诺瓦罗夫定律：较高蒸气压(低沸点)的组分，它在气相里摩尔分数大于它在液相里的摩尔分数（3分）准确完整答出康诺瓦罗夫定律即可得3分写出拉乌尔定律即可得2分写出道尔顿定律即可得2分得道尔顿定律数学关系转化得2分得出结论得1分】第九章单元测验1.单选题：将二元空气降温并使其液化，达到相平衡时，满足下面哪个关系式？

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】2.单选题：三元空气的约束条件有_____个。

选项：

A、1

B、2

C、3

D、4

答案：【4】3.单选题：二元两相平衡系统，需要_____个参数就可能确定混合物（系统）的状态。

选项：

A、0

B、1

C、2

D、3

答案：【2】4.单选题：与饱和溶液相比，过冷溶液节流后气化率将_____。

选项：

A、增大

B、减小

C、不变

D、不确定

答案：【减小】5.单选题：根据溶解性，下列哪种组合完全互溶、可以以任意比例溶解形成溶液？

选项：

A、液氧、液氮

B、氟利昂、水

C、溴化锂、水

D、乙炔、液氧

答案：【液氧、液氮】6.单选题：溴化锂吸收式制冷机以水为制冷剂，溴化锂为吸收剂，溴化锂水溶液处于平衡状态的蒸气总压力_____同样温度下纯水的饱和蒸气压力。

选项：

A、大于

B、等于

C、小于

D、不确定

答案：【小于】7.单选题：氨水溶液和液化天然气都属于二元溶液

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】8.单选题：严格地说，拉乌尔定律对理想溶液和实际溶液都适用。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】9.单选题：共沸溶液可以采用精馏法分离

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】10.单选题：单组分系统的最大自由度(约束条件)为2。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】11.单选题：二元溶液的气液相变过程中，气相和液相中各组分的质量分数是连续变化的。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】12.单选题：溶液绝热节流前后的两个状态在h-w图上是用同一点表示。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】13.单选题：压力一定的情况下，溶液h-x图上的两条饱和曲线不相交。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】14.单选题：具有相同组分、不同组分质量分数的两种溶液绝热混合时，混合点位于两个起始状态点的连线上，且与两点的距离与混合前两溶液的质量成正比。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】15.单选题：与外界有热交换时，混合后的溶液状态点一定位于绝热混合点的上方。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】16.单选题：溶液的蒸发过程，其温度变化与纯组分相同。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】第十章：气体精馏原理及设备（主讲老师：谭宏博）第十章单元测验1.单选题：空气的部分冷凝，可获得高纯的何种产品？

选项：

A、液氮

B、富氧液空

C、氮气

D、氧气

答案：【氮气】2.单选题：液空的部分蒸发，可获得何种产品？

选项：

A、液氮

B、富氧液空

C、氮气

D、氧气

答案：【富氧液空】3.单选题：制取高纯氧的单级精馏塔的上升气是什么？

选项：

A、氮气

B、氧气

C、空气

D、不确定

答案：【氧气】4.单选题：制取高纯氧的单级精馏塔的回流液是什么？

选项：

A、液氮

B、空气

C、液空

D、不确定

答案：【液空】5.单选题：双级精馏塔的氮气产品从何出抽出？

选项：

A、塔顶

B、塔中

C、塔底

D、不确定

答案：【塔顶】6.单选题：双级精馏塔氧和氮的产量决定于以下哪几种因素？

选项：

A、氧产品中氮的摩尔分数

B、氮产品中氮的摩尔分数

C、空气的量

D、其它选项都是

答案：【其它选项都是】7.单选题：空气的多次冷凝与液空的多次蒸发可以精馏塔的顶部获得何种产品？

选项：

A、液氮

B、液氧

C、氮气

D、氧气

答案：【氮气】8.单选题：精馏过程的操作线方程的斜率是（）

选项：

A、V/L

B、L/V

C、V/R

D、R/V

答案：【L/V】9.单选题：制氮单级精馏塔的上升气是什么？

选项：

A、氮气

B、氧气

C、空气

D、不确定

答案：【空气】10.单选题：制氮单级精馏塔的回流液是什么？

选项：

A、液空

B、液氮

C、液氧

D、不确定

答案：【液氮】11.多选题：全低压双级精馏塔利用拉赫曼原理的流程组织有？

选项：

A、氮气膨胀

B、空气膨胀进上塔

C、氧气膨胀

D、液氮节流闪蒸

答案：【氮气膨胀;空气膨胀进上塔】12.单选题：双级精馏塔氮的纯度愈高，表明精馏过程进行得愈完善，氧产量愈小

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】13.单选题：拉赫曼原理指出，双级精馏塔的上塔气液比比精馏所需的气液比要大

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】14.单选题：空气的部分冷凝需要排液留气

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】15.单选题：对于筛板塔，离开塔板的上升蒸气与从塔板往下流的液体是平衡的

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】16.单选题：两层塔板之间的同一截面上的气、液处于平衡的状态

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】17.单选题：双级精馏塔的上塔制氧、下塔制氮

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】18.单选题：氧氮二元混合物气液相平衡时，气相中摩尔分数比液相中的高的是氮

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】19.单选题：氧-氮二元系气液平衡的T-x-y图中，“鱼形线”左低右高，则横坐标表示是氧摩尔分数

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】20.精馏塔根据内部结构不同，可分为（）与填料塔。

答案：【筛板塔】21.在筛板塔中，上升气的上升通道是（）、回流液的下流通道是溢流管

答案：【筛孔】第十章互动题1.对精馏塔内进行物料和热量衡算的目的是什么？

答案：【精馏塔内物料衡算是计算精馏塔内总物料的平衡以及各组分的物料平衡（2分），主要目的是确定塔内的各物流的流量以及塔内产品的纯度（3分）；精馏塔内热量衡算是对塔内各股物流所带热流以及向外界传递热量的平衡计算（2分），主要目的是确定空气进精馏塔的状态以及冷凝蒸发器的热负荷（3分）。】考试考试1.氢液化过程中应该注意哪些主要问题？

答案：【1.氢正仲转化热释放，液化、储液阶段持续产热加剧蒸发损耗，需配套催化转化装置；2.氢低温物性特殊，低温下易发生冷脆，设备、管道需选用耐低温专用金属材料；3.液氢沸点极低（20.4K），与环境温差极大，绝热保冷要求极高，需多层真空绝热结构，防止大量漏热汽化；4.氢气易燃易爆，液氢汽化后爆炸极限宽，系统严格密封、防静电、防爆、隔绝空气，严禁泄漏；5.氢存在转化损失、节流不可逆损失、膨胀机损失，循环能耗高，需优化克劳特/海兰德循环降低功耗；6.氢气含杂质（水、空气、CO₂）低温易冻结堵塞管路换热器，液化前必须深度净化；7.液氢密度小、汽化潜热低，储存输送易产生气液两相流，管路设计需避免气堵、水击；8.低温超高压工况，设备承压、密封结构需满足低温高压双重设计标准。】2.试述组成克劳特液化循环的基本热力过程，膨胀机入口温度和入口压力变化对液化循环会有何影响？

答案：【一、克劳特循环基本热力过程1.等温压缩：常温下氢气多级压缩，压缩热由冷却水带走；2.等压预冷：压缩后高压氢进入逆流换热器，被低温返流冷氢预冷降温；3.等熵膨胀：部分高压氢气通入膨胀机对外做功，等熵大幅降温，获得低温冷量；4.等压深度冷却：膨胀后的低温冷氢返流，在换热器冷却主流高压氢；5.节流液化：主流预冷高压氢经节流阀等焓节流降温，部分氢气液化为液氢；6.等压汽化回流：未液化气态氢回流换热器，复温后回到压缩机完成循环。二、膨胀机参数影响1.入口温度（压力不变）：入口温度越低，等熵膨胀温降越小，制冷量、液化率下降；入口温度升高，膨胀温降增大，单位制冷量提升，但过高温度会增大压缩功耗，存在最优温度区间。2.入口压力（温度不变）：入口压力升高，膨胀前后压差增大，单位工质制冷量提升，循环液化率提高；压力过高会大幅增加压缩机压缩功耗，设备承压成本上升；压力过低则膨胀制冷能力不足，液化产率显著降低。】3.请描述氢的正-仲转化及其特点？在液氢的存储过程中如何处理？

答案：【一、正-仲氢转化与特点氢分子两个原子核自旋方向不同分为正氢（自旋同向，常温占75%）、仲氢（自旋反向，常温25%）；20.4K液氢平衡态仲氢占99.8%。1.转化放热特性：常温正氢冷却液化后，会自发缓慢向低温平衡仲氢转化，释放大量转化热（远大于液氢汽化潜热）；2.转化速率特点：无催化剂时转化极慢，转化热持续缓慢释放；有催化剂可快速达到平衡；3.危害：储槽内持续释热造成液氢大量汽化、压力快速升高，缩短储存时间，甚至超压危险。二、液氢储存处理措施1.液化阶段催化转化：在低温换热器增设固态催化剂（如氧化铬、活性炭催化剂），使氢气在液化前完成正仲平衡转化，提前释放转化热，避免储槽内持续产热；2.储槽高真空多层绝热：最大限度减少环境漏热，叠加控制转化产热总热负荷；3.设置安全放空/再液化回收系统：储存产生的氢气引至再液化装置回收，超压时可控放空；4.批量储运预转化：出厂液氢预先催化至低温平衡组分，降低储罐内部转化热释放速率；5.分级压力控制：储槽配置调压安全阀，防止转化热汽化导致超压爆炸。】4.对于往复式容积压缩机，采用单级压缩式制冷循环在常温冷却条件下能够获得较低蒸发温度的影响因素是什么？

答案：【1.压缩机压比：单级允许压比越大，冷凝与蒸发压差越大，蒸发温度越低；但往复机单级压比存在极限，压比过高排气温度超限；2.制冷剂物性：标准沸点低、饱和压力区间宽的制冷剂，同等冷凝压力下蒸发压力更低，蒸发温度更低；3.冷却介质温度：冷凝器冷却水/空气温度越低，冷凝压力下降，相同压比下蒸发温度进一步降低；4.气缸冷却效果：往复压缩机气缸水套冷却充分，降低排气过热，减少制冷剂过热损耗，提升有效压比；5.压缩机容积效率：容积效率越高，实际输气量越大，系统冷量充足，可维持更低蒸发侧压力；泄漏、余隙容积会降低有效压比，抬高蒸发温度；6.节流机构节流能力：毛细管/膨胀阀节流压差范围充足，可稳定维持低压蒸发环境；7.管路换热器换热损失：蒸发器、冷凝器换热温差越小，冷凝压力越低、蒸发压力越低，蒸发温度更低。】5.请简述都有哪些方法能使液体维持在低压环境持续蒸发制冷？

答案：【1.机械抽真空法：真空泵持续抽出蒸发产生的蒸气，维持容器低压，液体持续沸腾蒸发吸热；2.蒸气压缩抽吸法：压缩机抽吸蒸发器内制冷剂蒸气，降低蒸发侧压力，连续带走蒸气维持低压蒸发；3.喷射器引射降压：利用高压流体引射蒸发器蒸气，形成低压区，驱动液体持续蒸发；4.吸附/吸收降压：吸附剂吸附蒸气、吸收溶液吸收蒸气，降低气相分压，维持低压蒸发；5.冷凝回流降压：将蒸发蒸气引入低温冷凝器冷凝液化，气相不断移除，蒸发器保持低压；6.节流分离降压：高压液体经节流进入低压蒸发腔，气相连续分离排出，实现持续蒸发制冷；7.相变吸附泵间歇维持低压：低温吸附床周期性吸附蒸气，稳定蒸发腔低压工况。】6.根据压力-比焓图，分析冷凝温度下降时制冷系统的性能变化。

答案：【以单级蒸气压缩制冷p-h图四个关键点（1蒸发器出口、2压缩机排气、3冷凝器出口、4节流阀出口）分析：1.冷凝压力同步降低：冷凝温度下降，饱和冷凝压力减小，冷凝器状态3左移，液体过冷度增大；2.单位质量制冷量q₀增大：蒸发焓差h₁-h₄变大，单位工质吸热量提升；3.单位压缩功w₀减小：压缩机进出口压差降低，排气焓h₂降低，压缩耗功h₂-h₁减小；4.制冷系数ε=q₀/w₀显著升高，系统能效提升；5.压缩机容积输气量提升：压缩比减小，往复压缩机余隙损失降低，容积效率上升，总制冷量增大；6.节流后干度降低：冷凝器出口焓h₃减小，节流后气液两相中液体占比提高，蒸发侧有效制冷工质增加；7.极限约束：冷凝温度过低会导致冷凝压力低于环境压力，空气渗入系统，因此实际工况冷凝温度不能无限制降低。】7.单级蒸气压缩式制冷理论循环主要存在哪些损失？

答案：【理论循环仅考虑可逆过程，实际循环各类不可逆损失分为：1.压缩机损失：机械摩擦损失、气缸余隙容积损失、气体流动阻力损失、压缩过程传热温差导致的非等熵损失；2.换热器传热损失：蒸发器、冷凝器存在传热温差，传热不可逆，产生温差㶲损失；3.管路流动阻力损失：吸气管、排气管、液管内制冷剂流动压降，改变实际吸排气压力；4.节流不可逆损失：膨胀阀/毛细管等焓节流，高压液体直接节流降压，产生大量节流㶲损失；5.气液过热/过冷偏离损失：吸气过热增加压缩耗功；管路漏热导致液体提前汽化，降低有效制冷量；6.气液分离损失：蒸发器出口夹带液滴、冷凝器残留不凝气体，降低换热效率，增大压力损失。】8.绝热毛细管入口过冷度、入口压力不变，出口背压降低时制冷剂流量如何变化？

答案：【入口参数恒定，出口背压降低初期，毛细管两端压差增大，制冷剂质量流量持续增大；当背压降低至临界压力以下后，毛细管出口达到音速壅塞状态，流量不再随背压下降而变化，保持恒定临界流量。】9.为什么单级精馏塔不能制取双高产品？

答案：【双高产品指塔顶高纯度易挥发组分、塔底同时获得高纯度难挥发组分。1.物料衡算约束：单塔只有一股进料，进料组分固定；若塔顶采出极高纯度轻组分，大量重组分留在塔釜，塔釜采出量极少、纯度无法保证；反之塔底高纯重组分时，塔顶轻组分回收率低、纯度下降；2.相平衡与回流限制：单塔仅塔顶回流、塔底再沸两股内循环，无法同时提供满足两端高纯度所需的气液两相配比；想要塔顶高纯需大塔顶回流，会大幅提升塔釜轻组分残留；想要塔底高纯需大再沸气提，塔顶重组分夹带增多；3.分离极限：单塔分离能力受进料平衡制约，只能保证一端高纯度，另一端纯度必然受损；制取双高产品必须增设第二个精馏塔（双塔分离流程），实现轻重组分分别提纯。】10.两级蒸气压缩式的循环流程，一级节流与二级节流相比有什么特点？中间不完全冷却与中间完全冷却相比又有什么特点？

答案：【一、一级节流vs二级节流1.一级节流：高压制冷剂一次性节流至蒸发压力，中间冷却器依靠高压液体闪蒸冷却低压级排气；结构简单，节流不可逆损失大，高压液体管路承压高；2.二级节流：制冷剂先节流至中间压力，再二次节流至蒸发压力；节流分两段，总节流㶲损失更小，制冷系数更高；中间冷却效果更好，但节流机构、管路更复杂，设备成本更高。二、中间不完全冷却vs中间完全冷却1.中间完全冷却：低压级排气与中间饱和液体充分换热，冷却至中间压力下饱和气态；低压级压缩起点为饱和蒸气，压缩功更低，制冷系数高；中间冷却器体积更大，换热负荷高；2.中间不完全冷却：低压排气仅被冷却至高于中间饱和温度的过热蒸气，未达到饱和；中间冷却器尺寸更小、结构简单；低压级吸气过热，压缩耗功更大，系统能效低于完全冷却；多用于小型两级制冷机组。】11.复叠式天然气液化循环一般由哪几个制冷循环叠加而成？

答案：【主流复叠式天然气液化循环采用三级复叠制冷循环，由高温、中温、低温三套独立蒸气压缩制冷循环依次叠加：1.高温循环（丙烷循环）：制冷介质丙烷，提供-35~-40℃冷量，预冷天然气与中温制冷剂；2.中温循环（乙烯循环）：制冷介质乙烯，提供-80~-100℃冷量，深度预冷天然气、冷却低温制冷剂；3.低温循环（甲烷循环）：制冷介质甲烷，提供-162℃左右低温冷量，最终将天然气冷却液化；三级循环依次换热，高温循环冷却中温循环冷凝器，中温循环冷却低温循环冷凝器，逐级获得液化所需超低温。】12.简述康诺瓦罗夫定律的内容。

答案：【康诺瓦罗夫定律描述二元气液平衡体系中气液两相组成与饱和蒸气压的关系，分为两条核心内容：1.对于二元混合液，若某一组分能使溶液总蒸气压升高（降低沸点），则该组分在气相中的摩尔浓度恒大于液相摩尔浓度；若组分使总蒸气压降低（升高沸点），则气相摩尔浓度小于液相摩尔浓度；2.在溶液蒸气压极值点（最高恒沸点/最低恒沸点），气液两相组成完全相等，此时精馏无法实现两组分分离，形成恒沸混合物。】考试1.单选题：以下哪种制冷方法的原理与其他三种有本质差别？

选项：

A、蒸气压缩式制冷

B、蒸气喷射式制冷

C、蒸气吸附式制冷

D、蒸气吸收式制冷

答案：【蒸气压缩式制冷】2.单选题：以下哪些不属于常见载冷剂？

选项：

A、水

B、乙二醇水溶液

C、纳米流体

D、氯化钠水溶液

答案：【纳米流体】3.单选题：制冷剂压力-比焓图中，等温线在过冷区是_____形状的。

选项：