2026年制冷试题及参考答案

2026年制冷试题及参考答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某制冷系统采用R290作为制冷剂，运行中发现压缩机排气温度异常升高，最可能的原因是（）A.制冷剂充注量过多B.吸气过热度不足C.系统混入空气D.膨胀阀开度过大2.关于CO₂跨临界制冷循环，下列描述错误的是（）A.高压侧压力高于临界压力B.气体冷却器代替冷凝器C.循环COP通常高于传统亚临界循环D.需采用耐高压的压缩机和管路3.涡旋式压缩机与活塞式压缩机相比，突出优势是（）A.适用于大排量工况B.运动部件少，振动小C.对制冷剂含油量不敏感D.维修成本更低4.某空调系统蒸发器表面结霜严重，导致制冷效果下降，可能的原因是（）A.风机转速过高B.制冷剂充注过量C.空气过滤器堵塞D.膨胀阀过冷度设置过大5.采用电子膨胀阀（EEV）的制冷系统中，其控制逻辑的核心参数通常是（）A.蒸发器出口过热度B.冷凝器入口压力C.压缩机吸气温度D.系统循环流量6.衡量制冷剂热物理性质对循环性能影响的关键指标是（）A.标准沸点B.临界温度C.单位容积制冷量D.凝固点7.某冷库设计温度为-25℃，应优先选择的制冷剂是（）A.R134a（标准沸点-26.1℃）B.R404A（标准沸点-46.6℃）C.R22（标准沸点-40.8℃）D.R600a（标准沸点-11.7℃）8.制冷循环中，过冷度每增加1℃，单位制冷量约提高（）A.0.5%-1%B.2%-3%C.5%-6%D.8%-10%9.离心式压缩机发生“喘振”的根本原因是（）A.吸气压力过高B.流量低于最小稳定流量C.排气温度超限D.润滑油压力不足10.吸收式制冷系统中，发生器的作用是（）A.将制冷剂从溶液中分离B.降低制冷剂压力C.吸收外界热量D.压缩制冷剂蒸气11.某热泵系统冬季制热时，室外机结霜严重，可能的原因是（）A.室内机风量过大B.制冷剂充注量不足C.室外环境温度过高D.四通阀换向故障12.评价制冷系统能效的关键指标是（）A.制冷量（Q₀）B.压缩机输入功率（P）C.性能系数（COP=Q₀/P）D.制冷剂循环量（G）13.制冷剂R32的安全分类为（）A.A1（低毒、不可燃）B.A2L（低毒、弱可燃）C.B1（高毒、不可燃）D.B3（高毒、强可燃）14.双级压缩制冷循环中，中间冷却器的主要作用是（）A.降低高压级吸气温度B.提高低压级排气压力C.增加系统制冷量D.减少制冷剂充注量15.数据中心液冷系统中，浸没式冷却相比传统风冷的优势是（）A.初期投资更低B.对IT设备兼容性更好C.散热效率更高D.维护复杂度更低二、填空题（每空1分，共20分）1.蒸气压缩式制冷循环的四个基本过程是：压缩、______、膨胀、______。2.制冷剂的ODP（臭氧消耗潜能值）是相对于______的破坏能力比值，GWP（全球变暖潜能值）是相对于______的百年变暖效应比值。3.压缩机的输气系数主要受______、______、______和______四个因素影响。4.冷凝器按冷却介质不同可分为______、______和蒸发式冷凝器。5.过热度是指制冷剂______温度与______温度的差值；过冷度是指制冷剂______温度与______温度的差值。6.吸收式制冷系统常用的工质对有______-水和水-______。7.复叠式制冷循环通过______连接高温级和低温级系统，适用于______℃以下的低温工况。8.制冷系统抽真空的目的是排除______和______，防止系统氧化、冰堵。三、简答题（每题8分，共40分）1.比较蒸气压缩式制冷与吸收式制冷的工作原理及应用场景差异。2.蒸发器结霜对制冷系统性能有哪些影响？简述预防或除霜的主要措施。3.说明多级压缩制冷循环的必要性，并举出两种常见的中间冷却方式。4.制冷剂充注量不足时，系统会出现哪些异常现象？如何通过压力、温度参数判断？5.简述制冷剂替代的主要驱动因素，并列举三种当前广泛应用的低GWP环保制冷剂。四、计算题（每题15分，共30分）1.某R32蒸气压缩制冷循环运行于标准工况（蒸发温度t₀=-10℃，冷凝温度t_k=40℃，吸气过热度5℃，无过冷）。已知压焓图中各状态点参数如下：压缩机吸气状态（1点）：h₁=435kJ/kg，v₁=0.052m³/kg压缩机排气状态（2点）：h₂=475kJ/kg冷凝器出口状态（3点）：h₃=270kJ/kg（饱和液体）膨胀阀出口状态（4点）：h₄=h₃=270kJ/kg（湿蒸气）（1）计算单位制冷量q₀、单位压缩功w_c、循环性能系数COP；（2）若系统制冷量Q₀=50kW，求制冷剂质量流量G和压缩机输入功率P；（3）若增加过冷度5℃（过冷后状态3’的焓h₃’=265kJ/kg），计算过冷对q₀和COP的影响率。2.某双级压缩制冷系统采用R404A，低温级蒸发温度t₀=-35℃，高温级冷凝温度t_k=40℃，中间压力p_m=0.8MPa（对应饱和温度t_m=5℃）。已知低温级压缩机输气量V₁=0.1m³/min，高温级压缩机输气量V₂=0.06m³/min，R404A在p_m=0.8MPa时的比容v_m=0.03m³/kg，低温级吸气比容v₀=0.12m³/kg。（1）计算低温级制冷剂质量流量G₁和高温级制冷剂质量流量G₂；（2）分析该系统是否满足双级压缩的流量匹配要求（G₁=G₂+G_m，其中G_m为中间冷却器的闪发气体量）；（3）若不匹配，可能导致哪些运行问题？五、综合分析题（20分）某超市冷藏系统（制冷剂R404A）出现以下异常现象：压缩机吸气压力偏低（0.15MPa，正常0.25-0.3MPa），蒸发器表面结露不结霜，冷藏柜温度降不到设定值（-18℃）。结合制冷系统原理，分析可能的故障原因及排查步骤。参考答案一、单项选择题1.C2.C3.B4.C5.A6.C7.B8.B9.B10.A11.B12.C13.B14.A15.C二、填空题1.冷凝；蒸发2.R11；CO₂3.余隙容积；吸气预热；气体泄漏；压缩指数4.水冷式；风冷式5.过热蒸气；饱和蒸气；饱和液体；过冷液体6.溴化锂；氨7.蒸发冷凝器；-508.空气；水分三、简答题1.蒸气压缩式制冷通过压缩机消耗机械功，将制冷剂蒸气压缩升压，利用相变吸热实现制冷，适用于家用空调、冷库等中小型系统；吸收式制冷利用热能驱动（如废热、燃气），通过溶液吸收-发生过程完成循环，无运动部件，适用于有余热或需要热能转换的场景（如区域供冷、船舶制冷）。2.结霜影响：增大蒸发器热阻，降低换热量；堵塞空气通道，减少风量；压缩机吸气过热度增加，排气温度升高。预防措施：控制蒸发器表面温度高于空气露点但低于冰点（如采用热气除霜）；定期除霜（电加热、热气旁通）；优化蒸发器结构（翅片间距、亲水涂层）。3.必要性：单级压缩在低温工况下压缩比过大，导致排气温度过高、输气系数下降、效率降低。中间冷却方式：中间完全冷却（将低压级排气冷却至中间压力下的饱和温度）；中间不完全冷却（仅降低排气温度但未达到饱和）。4.异常现象：吸气压力低、蒸发器结露不结霜、压缩机电流小、制冷量不足。判断方法：蒸发压力低于对应温度的饱和压力；冷凝器出口液体温度接近环境温度（过冷度小）；压缩机吸气温度偏高（过热度大）。5.驱动因素：ODP>0制冷剂（如R22）的淘汰、GWP法规限制（如欧盟F-Gas法规）、能效提升需求。低GWP制冷剂：R290（丙烷，GWP=3）、R1234yf（GWP=4）、CO₂（GWP=1）。四、计算题1.（1）q₀=h₁-h₄=435-270=165kJ/kg；w_c=h₂-h₁=475-435=40kJ/kg；COP=q₀/w_c=165/40=4.125。（2）G=Q₀/q₀=50/165≈0.303kg/s；P=G×w_c=0.303×40≈12.12kW。（3）过冷后q₀’=h₁-h₃’=435-265=170kJ/kg，提升率=(170-165)/165≈3.03%；COP’=170/40=4.25，提升率=(4.25-4.125)/4.125≈3.03%。2.（1）G₁=V₁/v₀=0.1/(0.12×60)≈0.0139kg/s；G₂=V₂/v_m=0.06/(0.03×60)=0.0333kg/s（注：输气量单位需统一为m³/s，原题V₁、V₂应为m³/h，此处假设为m³/min，实际应转换为m³/s）。（2）双级压缩要求G₁≈G₂（忽略闪发气体G_m），但本题G₁=0.0139kg/s<G₂=0.0333kg/s，不匹配。（3）不匹配会导致中间压力异常（偏高）、高压级吸气过热度大、排气温度升高，系统效率下降甚至压缩机过载。五、综合分析题可能故障原因及排查步骤：（1）制冷剂泄漏：R404A系统压力低最常见原因为泄漏。排查：用电子检漏仪检测管路接口、阀门、蒸发器焊缝；观察视液镜是否有气泡（正常应无气泡）；检测系统压力-温度对应关系（0.15MPa对应R404A饱和温度约-33℃，远低于冷藏柜温度，说明制冷剂不足）。（2）膨胀阀故障：膨胀阀堵塞（脏堵或冰堵）：过滤器前后有温差，膨胀阀进口结霜；膨胀阀开度太小：蒸发器出口过热度大（实测吸气温度与蒸发温度差值>10℃）；感温包安装不当（松动或位置错误）：无法正确感知过热度，导致阀门开度不足。（3）蒸发器风量不足：风机故障（电容损坏、电机老化）：测量风机转速（正常1400转/分左右）；空气过滤器堵塞：检查过滤器积灰情况，清理后观察压力是否回升；蒸发器翅片结灰：用风速仪测量蒸发器表面风速（正常2-3m/s，过