热力学第十一章_制冷循环

第11章制冷循环一、选择题1．供热系数ζ可以是（）。

A．大于1 B．等于1 C．小于1【答案】A2．压缩气体制冷循环中，随循环增压比提高，制冷系数（），循环制冷量（）。

A．增大，增大B．增大，下降C．下降，增大D．下降，下降【答案】C【解析】压缩气体制冷循环的经济性指标，所以循环增压比越大．制冷系数越小。

但增压比越大，单位质量工质的制冷量也越大。

因此，为了提高压缩气体制冷装置的制冷量，常采用加大制冷工质的质量流量。

3．与采用可逆膨胀机相比，压缩蒸气制冷循环中采用节流阀简化了系统设备，（）了制冷量，（）了制冷系数。

A．增加，提高B．增加，降低C．降低，提高D．降低，降低【答案】D【解析】压缩蒸气制冷循环中采用节流阀后，由于节流过程不可逆，熵增大，所以与采用可逆膨胀机相比，制冷量减少，失去了可以从膨胀机得到的功，循环的制冷系数下降，但简化了系统设备，提高了系统工作的稳定性，同时可以较方便地控制蒸发器中压力，所以压缩蒸汽制冷系统几乎毫无例外地采用节流阀。

4．工程上，压缩蒸气制冷装置中常常采用使制冷工质在冷凝器中冷凝后继续降温，即所谓的过冷工艺，以达到（）制冷量，（）制冷系数。

A．增加，提高B．增加，降低C．降低，提高D．降低，降低【答案】A【解析】采用过冷工艺后，制冷工质在蒸发器内的吸热量由增加到使循环制冷量增大，同时并不改变压缩耗功，达到了提高循环制冷量和循环制冷系数的目的。

5．制冷循环的工作好坏是以（）来区分的。

A．制冷系数的大小B．制冷能力的大小C．耗功量的大小D．A和B 【答案】D6．（多选）制冷系数ε可以是（）。

A．大于1 B．等于1 C．小于1【答案】ABC二、判断题1．房间温度增加会使冰箱的制冷系数降低。

（）【答案】对2．一台制冷机，在对低温热源制冷的同时对高温热源进行供热，则其供热系数始终比制冷系数大1。

（）【答案】对3．制冷系数是大于1的数。

（）【答案】错【解析】制冷系数是指制冷循环中制冷量与消耗功的比值，可能大于1，也可能小于1。

第十一章 制冷循环1.家用冰箱的使用说明书上指出，冰箱应放置在通风处，并距墙壁适当距离，以及不要把冰箱温度设置过低，为什么？答：为了维持冰箱的低温，需要将热量不断地传输到高温热源（环境大气），如果冰箱传输到环境大气中的热量不能及时散去，会使高温热源温度升高，从而使制冷系数降低，所以为了维持较低的稳定的高温热源温度，应将冰箱放置在通风处，并距墙壁适当距离。

在一定环境温度下，冷库温度愈低，制冷系数愈小，因此为取得良好的经济效益，没有必要把冷库的温度定的超乎需要的低。

2.为什么压缩空气制冷循环不采用逆向卡诺循环？答：由于空气定温加热和定温放热不易实现，故不能按逆向卡诺循环运行。

在压缩空气制冷循环中，用两个定压过程来代替逆向卡诺循环的两个定温过程。

3.压缩蒸气制冷循环采用节流阀来代替膨胀机，压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法？为什么？答：压缩空气制冷循环不能采用节流阀来代替膨胀机。

工质在节流阀中的过程是不可逆绝热过程，不可逆绝热节流熵增大，所以不但减少了制冷量也损失了可逆绝热膨胀可以带来的功量。

而压缩蒸气制冷循环在膨胀过程中，因为工质的干度很小，所以能得到的膨胀功也极小。

而增加一台膨胀机，既增加了系统的投资，又降低了系统工作的可靠性。

因此，为了装置的简化及运行的可靠性等实际原因采用节流阀作绝热节流。

4.压缩空气制冷循环的制冷系数、循环压缩比、循环制冷量三者之间的关系如何？答：压缩空气制冷循环的制冷系数为：()()142314-----o o net k o q q h h w q q h h h h ε===T（a ） （b ） 压缩空气制冷循环状态参数图空气视为理想气体，且比热容为定值，则：()()142314T T T T T T ε-=--- 循环压缩比为：21p p π=过程1-2和3-4都是定熵过程，因而有：1322114k k T T P T P T -⎛⎫== ⎪⎝⎭ 代入制冷系数表达式可得：111k k επ-=- 由此式可知，制冷系数与增压比有关。

第十一章 制冷循环1、家用冰箱的使用说明书上指出,冰箱应放置在通风处,并距墙壁适当距离,以及不要把冰箱温度设置过低,为什么？答:为了维持冰箱的低温,需要将热量不断地传输到高温热源(环境大气),如果冰箱传输到环境大气中的热量不能及时散去,会使高温热源温度升高,从而使制冷系数降低,所以为了维持较低的稳定的高温热源温度,应将冰箱放置在通风处,并距墙壁适当距离。

在一定环境温度下,冷库温度愈低,制冷系数愈小,因此为取得良好的经济效益,没有必要把冷库的温度定的超乎需要的低。

2、为什么压缩空气制冷循环不采用逆向卡诺循环？答:由于空气定温加热与定温放热不易实现,故不能按逆向卡诺循环运行。

在压缩空气制冷循环中,用两个定压过程来代替逆向卡诺循环的两个定温过程。

3、压缩蒸气制冷循环采用节流阀来代替膨胀机,压缩空气制冷循环就是否也可以采用这种方法？为什么？答:压缩空气制冷循环不能采用节流阀来代替膨胀机。

工质在节流阀中的过程就是不可逆绝热过程,不可逆绝热节流熵增大,所以不但减少了制冷量也损失了可逆绝热膨胀可以带来的功量。

而压缩蒸气制冷循环在膨胀过程中,因为工质的干度很小,所以能得到的膨胀功也极小。

而增加一台膨胀机,既增加了系统的投资,又降低了系统工作的可靠性。

因此,为了装置的简化及运行的可靠性等实际原因采用节流阀作绝热节流。

4、压缩空气制冷循环的制冷系数、循环压缩比、循环制冷量三者之间的关系如何？答:压缩空气制冷循环的制冷系数为:()()142314-----o o net k o q q h h w q q h h h h ε===(a) (b) 压缩空气制冷循环状态参数图空气视为理想气体,且比热容为定值,则:()()142314T T T T T T ε-=--- 循环压缩比为:21p p π=过程1-2与3-4都就是定熵过程,因而有:1322114k k T T P T P T -⎛⎫== ⎪⎝⎭ 代入制冷系数表达式可得:111k k επ-=- 由此式可知,制冷系数与增压比有关。

第11章制冷循环一、选择题1．在T-s图上，任意一个制冷循环其（）。

[南京航空航天大学2008研]A．吸热大于放热B．吸热等于放热C．吸热小于放热D．吸热与放热关系不定【答案】C【解析】依据公式：，吸热小于放热。

2．某制冷剂的制冷系数等于4，则该制冷剂作为热泵用时，其制热系数等于（）。

[湖南大学2007研]A．6B．5C．4D．无法确定【答案】B【解析】制冷系数，所以作为热泵时，制热系数，所以选B。

二、判断题1．判断题：蒸汽压缩制冷循环采用比热小的工质作制冷剂可以降低节流损失。

（）[同济大学2005研]【答案】对2．在相同工况下，供暖系数一定大于制冷系数。

（）[天津大学2004研]【答案】对3．若热源与冷源的温差愈大，则循环热效率愈大，且制冷系数也愈大。

（）[东南大学2002研]【答案】错【解析】因为如果温差越大，低温热源的温度越低，则制冷系数越小4．压缩空气制冷装置循环的制冷系数ξ越大，其制冷量越小。

（）[湖南大学2007研]【答案】错【解析】制冷系数，一般越大，吸热量越大，制冷量大。

三、名词解释制冷量。

[东南大学2004年考研试题]答：制冷量是指在1个制冷循环中制冷剂从低温热源吸收的热量。

四、简答题1．试从热力学角度分析，空调器的制冷和制热的机理。

[北京航空航天大学2004、2006研]解：机理如图11-1所示。

图11-1空调制冷、制热均利用热机的逆卡诺循环，外界对热机作功，从低温热源吸热，向高温热源放热。

制冷时，室内作为高温热源，热量被吸走，降温，达到制冷目的；制热时，室内作为低温热源，吸收热量，升温，达到制热目的。

2．试画出蒸气压缩式热泵下的T-s图，并用各状态点的焓表示出其制热系数。

[天津大学2005研]解：蒸气压缩式热泵下的T-s图如图11-2图所示：图11-2制热系数为：。

3．实际空气制冷循环不可逆损失主要来自哪里？如何减少？[同济大学2005年考研试题]解：（1）空气压缩式制冷是利用常温下将较高压力下的空气进行绝热膨胀将获得低温低压的空气这一原理获得所需的低温，其工作原理图如11-3所示，p-V、T-S图如图11-4所示。