制冷原理与维修期末试题及答案

制冷原理与维修期末试题及答案一、单项选择题（每题1分，共15分）请从四个选项中选出一个最正确的答案，并将其字母标号填写在答题卡对应位置。1.蒸气压缩式制冷循环中，制冷剂在蒸发器内发生的过程是（）。A.等压吸热，温度升高B.等压吸热，温度不变C.等温吸热，压力降低D.等温放热，压力升高2.制冷系统中，用于将高压液态制冷剂节流降压，变成低温低压湿蒸汽的部件是（）。A.压缩机B.冷凝器C.蒸发器D.膨胀阀3.R134a制冷剂属于（）类制冷剂。A.HCFCB.HFCC.CFCD.天然工质4.评价蒸气压缩式制冷循环经济性的重要指标是（）。A.单位质量制冷量B.制冷系数C.压缩比D.过冷度5.制冷压缩机实际工作循环与理论循环的主要区别不包括（）。A.存在吸气压力损失B.存在排气压力损失C.存在换热温差D.存在等熵压缩过程6.在制冷系统中，毛细管作为节流机构，其主要特点是（）。A.调节范围宽，响应快B.制造精度要求低，成本高C.无运动部件，结构简单D.适用于制冷量变化大的系统7.制冷剂在冷凝器中放出的热量主要包括（）。A.显热B.潜热C.显热和潜热D.压缩热8.对一台运行中的家用冰箱，用钳形电流表测得其运行电流明显低于额定电流，最可能的原因是（）。A.电源电压过高B.制冷剂充注量不足C.冷凝器散热不良D.压缩机效率下降9.在采用压焓图（lgp-h图）分析制冷循环时，等压线是（）。A.一组水平线B.一组垂直线C.一组向右上方倾斜的曲线D.一组向右下方倾斜的曲线10.制冷系统中出现“冰堵”故障，通常发生在（）。A.压缩机吸气管B.毛细管出口或蒸发器入口C.冷凝器中部D.压缩机排气管11.使用复叠式制冷循环的主要目的是为了获得（）。A.更高的制冷系数B.更低的蒸发温度C.更简单的系统结构D.更低的制造成本12.溴化锂吸收式制冷机中，制冷剂是（）。A.溴化锂溶液B.水C.氨D.R12313.对制冷系统进行抽真空操作，主要目的不包括（）。A.排除系统内的不凝性气体B.排除系统内的水分C.检查系统有无渗漏D.为充注制冷剂做准备14.蒸发器结霜过厚，会导致（）。A.蒸发压力升高，制冷量增加B.蒸发压力降低，制冷量下降C.冷凝压力显著下降D.压缩机功耗减少15.用歧管压力表组检测R134a空调系统，在环境温度为30℃时，系统静态压力读数约为（）。A.0.1-0.2MPaB.0.5-0.6MPaC.0.8-0.9MPaD.1.2-1.3MPa二、多项选择题（每题2分，共10分）下列每小题的备选答案中，至少有两个是正确的。请将所有正确答案的字母标号填写在答题卡对应位置，多选、少选、错选均不得分。1.影响蒸气压缩式制冷理论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D.过热度E.环境湿度2.下列制冷剂中，属于环保型且常用于家用空调的HFC类制冷剂有（）。A.R22B.R134aC.R410AD.R32E.R7173.制冷压缩机润滑系统的作用主要包括（）。A.润滑摩擦表面，减少磨损B.冷却摩擦表面，带走热量C.密封气缸与活塞间的间隙D.作为能量调节机构的动力油E.降低制冷剂的冷凝温度4.风冷式冷凝器换热效果下降的可能原因有（）。A.环境温度过高B.冷凝器翅片脏堵C.风扇电机转速下降或停转D.系统内制冷剂过量E.蒸发器负荷过小5.对制冷系统进行检漏，常用的方法有（）。A.肥皂水检漏法B.卤素检漏灯检漏法C.电子卤素检漏仪检漏法D.浸水检漏法E.观察油迹检漏法三、填空题（每空1分，共15分）请将正确答案填写在答题卡对应题号的横线上。1.单级蒸气压缩式制冷理论循环由四个基本过程组成：绝热压缩、______、节流膨胀和______。2.制冷剂在标准大气压下的沸点温度越低，通常所能达到的蒸发温度就越______。3.制冷压缩机按其工作原理可分为容积型和______型两大类，家用冰箱压缩机通常属于______式容积型压缩机。4.在制冷系统中，储液器一般安装在______之后，用于储存液态制冷剂和调节制冷剂循环量。5.干燥过滤器的主要作用是吸收系统中的______和过滤______。6.热力膨胀阀根据平衡方式不同，可分为内平衡式和______式，其感温包通常绑扎在______出口管段上。7.空调器的能效比（EER）是指在额定工况下，______与消耗的总电功率之比。8.对制冷系统进行抽真空时，真空泵的规格应满足：极限真空度不低于______Pa，抽气速率应与系统______相匹配。9.使用氧气进行制冷系统压力试验是严格禁止的，因为氧气与______接触可能引起剧烈爆炸。10.在溴化锂吸收式制冷机中，溶液泵的作用是将______溶液从吸收器输送到发生器。四、判断题（每题1分，共10分）请判断下列说法的正误，正确的在答题卡对应题号后填“√”，错误的填“×”。1.（）制冷剂在蒸发器内沸腾汽化时，吸收被冷却介质的热量，实现制冷。2.（）制冷系统的冷凝温度越高，其制冷系数就越大。3.（）R22制冷剂与明火接触时，会分解出有毒的光气。4.（）压缩机的实际排气量总是小于其理论排气量。5.（）毛细管的长度越长、内径越小，其节流能力越强，流过的制冷剂流量越小。6.（）蒸发式冷凝器主要利用水的蒸发潜热来冷却制冷剂蒸气，节水效果明显。7.（）制冷系统运行时，压缩机的吸气管表面应结露或结霜，排气管应烫手。8.（）在制冷系统中，油分离器是必需的基本部件。9.（）向系统充注制冷剂时，可以从高压侧充注液态制冷剂，也可以从低压侧充注气态制冷剂。10.（）空调器制冷运行时，室内机吹出的是冷风，因此其内部蒸发器表面温度低于空气的露点温度，会有冷凝水产生。五、简答题（每题5分，共25分）请将答案简明扼要地写在答题卡对应题号后的空白处。1.简述理想制冷循环——逆卡诺循环的四个组成过程，并在温熵图（T-s图）上示意画出该循环。2.什么是制冷压缩机的“液击”现象？其危害是什么？如何防止？3.列出并简要说明电冰箱不制冷故障的三种可能原因及对应的检查方法。4.简述风冷式冷凝器翅片脏堵的常见原因、导致的后果及清洁方法。5.说明使用歧管压力表组对汽车空调系统进行故障诊断时，高压侧压力过高、低压侧压力过低可能的原因。六、计算与分析题（共15分）请将详细计算过程和分析写在答题卡对应题号后的空白处。1.（7分）某采用R22的蒸气压缩式制冷系统，蒸发温度t0=5°C，冷凝温度tk=40°C，节流前过冷温度为35°C，压缩机吸气温度为10°C。请利用R22的压焓图（lgp-h图）或物性表，求解并回答以下问题：（已知：在5°C时，R22的饱和液体焓h3‘≈200.0kJ/kg；在40°C时，R22的饱和蒸气焓h1‘≈261.5kJ/kg，饱和液体焓h4‘≈249.5kJ/kg；压缩机等熵压缩排气焓h2s≈285.0kJ/kg；实际压缩过程指示效率ηi=0.85，机械效率ηm=0.90）（1）计算单位质量制冷量q0。（2分）（2）计算理论比功w0。（1分）（3）计算实际比功ws。（2分）（4）计算理论制冷系数ε0和实际制冷系数εs。（2分）2.（8分）一台房间空调器，铭牌标注制冷量为3500W，额定输入功率为1100W。在夏季某日，用户反映空调制冷效果差。维修人员现场检查发现：室外机冷凝器翅片被大量柳絮和灰尘堵塞，室外风机运行正常，但出风温度很高；用钳形表测量压缩机运行电流为6.8A，额定电流为6.0A；用歧管压力表组测量系统压力，高压侧为2.8MPa，低压侧为0.4MPa（环境温度约35°C）。请分析：（1）导致高压侧压力异常升高的直接原因是什么？（2分）（2）压缩机运行电流偏大的原因是什么？（2分）（3）针对此故障，应如何进行维修操作？（2分）（4）维修后，估算该空调在额定工况下的理论能效比（EER）。（2分）七、综合应用题（共10分）请将答案详细写在答题卡对应题号后的空白处。试分析一个中型冷库（采用活塞式压缩机、风冷式冷凝器、冷风机）在夏季高温季节运行时，出现库温下降缓慢甚至无法达到设定温度的故障。请根据制冷系统原理，系统性地列出可能导致此故障的五个不同方面的原因（从外部环境、换热设备、制冷剂回路、压缩机、控制系统等方面考虑），并简要说明每个原因如何影响制冷效果以及相应的检查或解决方法。参考答案及评分标准一、单项选择题（每题1分，共15分）1.B2.D3.B4.B5.D6.C7.C8.B9.A10.B11.B12.B13.C14.B15.B二、多项选择题（每题2分，共10分，全部选对得2分，漏选得部分分，错选、多选得0分）1.ABCD2.BCD3.ABCD4.ABC5.ABCDE三、填空题（每空1分，共15分）1.等压冷凝，等压蒸发（或等压吸热）2.低3.速度，往复活塞（或活塞）4.冷凝器5.水分（或湿气），机械杂质（或脏物）6.外平衡，蒸发器7.制冷量8.133（或-0.1MPa表压对应的绝对压力值），容积9.冷冻油（或润滑油、矿物油）10.溴化锂稀四、判断题（每题1分，共10分）1.√2.×3.√4.√5.√6.√7.√8.×9.√10.√五、简答题（每题5分，共25分）1.逆卡诺循环的四个过程为：（1分）（1）等熵压缩过程（压缩机内）。（1分）（2）等温放热过程（冷凝器内）。（1分）（3）等熵膨胀过程（膨胀机内）。（1分）（4）等温吸热过程（蒸发器内）。（1分）（T-s图示意：两条等熵线为垂直线，两条等温线为水平线，构成一个矩形。画出大致形状即可得分）2.“液击”是指大量液态制冷剂或润滑油进入压缩机气缸，在活塞上行压缩时，因液体不可压缩而导致压缩机内部产生剧烈冲击和异常响声的现象。（2分）危害：可能导致阀片破裂、连杆弯曲、活塞破碎甚至压缩机报废。（1分）防止措施：确保吸气有过热度；气液分离器的正确设置与使用；避免蒸发器负荷剧烈变化时压缩机频繁启停；正确充注制冷剂避免过量。（2分，答出两点即可）3.（答出任意三点，每点原因1分，检查方法1分，共5分）（1）原因：压缩机故障（如电机烧毁、卡缸）。检查：听压缩机是否运转，测绕组电阻和绝缘电阻。（2）原因：制冷剂完全泄漏。检查：观察管路有无油迹，用检漏仪检查，测系统静态压力。（3）原因：毛细管或干燥过滤器严重堵塞。检查：摸过滤器或毛细管是否冰凉结霜，测运行压力异常（低压很低甚至真空，高压不高）。（4）原因：控制系统故障（如温控器、启动器损坏）。检查：检查温控器触点、PTC启动器是否完好，压缩机能否得电。（5）原因：风扇电机不转（间冷式）。检查：风扇电机绕组、电容。4.常见原因：环境中灰尘、柳絮、树叶等杂物附着在翅片表面。（1分）导致后果：翅片间隙堵塞，空气流通阻力增大，风量减小；换热面积有效利用率下降；导致冷凝器换热效率严重降低，冷凝压力与温度升高，制冷量下降，功耗增加，严重时引发高压保护。（2分）清洁方法：断开电源；用软毛刷或吸尘器清除表面浮尘；对于顽固污垢，可用中性洗涤剂溶液配合软毛刷或低压水枪从内向外冲洗，清洗后彻底晾干。（2分）5.高压侧压力过高、低压侧压力过低是制冷系统制冷剂循环量不足的典型表现。（1分）可能原因：（1）制冷剂充注量不足。（1分）（2）膨胀阀开度过小或堵塞（冰堵、脏堵）。（1分）（3）干燥过滤器堵塞。（1分）（4）低压侧管路存在节流或堵塞。（1分）（答出4点即可得4分）六、计算与分析题（共15分）1.（7分）解：（1）单位质量制冷量q0过冷度：40°C-35°C=5°C。过冷后焓值h3需计算或查图。题目给出5°C饱和液焓h3‘=200.0kJ/kg，近似认为35°C过冷液焓等于5°C饱和液焓（或根据过冷液焓约等于同温度饱和液焓，查40°C饱和液焓h4‘=249.5kJ/kg，过冷至35°C焓值略低，但题目未给数据，此处用h3‘近似计算）。蒸发器出口（压缩机吸气）为10°C过热蒸气，其焓值h1需查图。题目给出40°C饱和蒸气焓h1‘=261.5kJ/kg，5°C蒸发温度下饱和蒸气焓应低于此值，10°C过热蒸气焓应更高。但题目未直接给出。一种简化处理：题目可能期望用h1‘近似作为压缩机吸气焓（忽略过热度影响），或利用给出的h1‘和h2s。观察给出数据，可能用于计算理论循环。更合理的解题思路：利用压焓图概念和给定数据。通常，单位质量制冷量q0=h1-h4。h1是蒸发器出口（压缩机进口）焓，h4是蒸发器进口（膨胀阀后）焓。h4≈h3（节流前后焓值不变）。题目给定条件似乎不完整，但基于常见题型和所给数据推断：设蒸发器出口为饱和蒸气（5°C），则h1可用5°C饱和蒸气焓，但未给出。给出的h1‘=261.5kJ/kg是40°C饱和蒸气焓，不适用。可能题目本意是：已知条件中，h1‘和h4‘是用于其他计算？或者h1‘是笔误？从给出的h2s=285.0kJ/kg（等熵压缩排气焓）反推，等熵压缩起点焓（即压缩机吸气焓h1）应与h2s在同一等熵线上。但题目未给出等熵线起点值。鉴于计算需要，我们采用一种常见假设进行示例计算（实际考试会根据完整数据）：假设：蒸发温度5°C对应饱和蒸气焓h1=250.0kJ/kg（示例值）。过冷后焓h3=h3‘=200.0kJ/kg（题目给出5°C饱和液焓，用于过冷液近似）。则：(1)q0=h1-h3=250.0-200.0=50.0kJ/kg。（2分）(2)理论比功w0=h2s-h1=285.0-250.0=35.0kJ/kg。（1分）(3)指示功wi=w0/ηi=35.0/0.85≈41.18kJ/kg。轴功ws=wi/ηm=41.18/0.90≈45.76kJ/kg。（2分）(4)理论制冷系数ε0=q0/w0=50.0/35.0≈1.43。实际制冷系数εs=q0/ws=50.0/45.76≈1.09。（2分）（注：本题因原始数据可能设计有瑕疵，阅卷时会根据考生使用的合理假设和正确计算过程给分。）2.（8分）解：（1）直接原因：室外机冷凝器翅片严重脏堵，导致空气流通不畅，换热效果急剧下降，制冷剂蒸气在冷凝器中无法有效冷凝放热，从而使冷凝压力（对应高压侧压力）异常升高。（2分）（2）原因：冷凝压力升高导致压缩比增大，压缩机压缩功增加；同时，系统高压过高使压缩机负载加重，这两方面共同导致压缩机运行电流超过额定值。（2分）（3）维修操作：a.切断空调电源。b.用软毛刷和吸尘器初步清理冷凝器翅片表面柳絮灰尘。c.使用专用的翅片清洗剂或中性洗涤剂溶液，配合低压水枪或喷壶，从内向外仔细冲洗冷凝器翅片，直至干净。d.冲洗后等待翅片完全晾干。e.恢复电源，开机运行，观察运行电流和高压压力是否恢复正常范围（环境35°C时，R22或R410A系统高压参考值约2.2-2.6MPa，视制冷剂而定），检查制冷效果。（2分）（4）理论能效比（EER）=制冷量/输入功率=3500W/1100W≈3.18。（2分）七、综合应用题（共10分）（每点2分，列出原因1分，影响及解决方法1分，共10分。答出以下任意五点即可）1.外部环境方面：夏季环境温度过高。影响：风冷式冷凝器换热温差减小，冷凝效果变差，冷凝压力升高，导致压缩机效率下