第七章蒸汽动力循环和制冷循环-2013(2)

制冷循环用于实现两个目的: 1）冷却将指定空间保持在环境温度以下，并且热量从低温空间传递到高温环境. 夏季房间，冰箱. 冰箱: 普通寒冷在-100以上，深低温在-100以下. 2）加热将指定空间保持在环境温度以上，热量将从低温环境转移到高温空间. 冬季房间. 热泵2013/11/28夏季低温房间高温环境热能机组2013/11/28冬季高温房间低温环境热能机组7.2气体绝热膨胀制冷原理制冷原理: 高压常温流体通过绝热膨胀成为低温流体. 冷却需要低温的物体. 有两种获取低温的方法: 7.2.1节气门膨胀（方程式H）7.2.2外部工作的绝热膨胀（方程式S）2013/11/28 7.2.1通过节流阀或多孔塞的节气门膨胀液是节流膨胀或绝热闪蒸过程. H = 0（节流过程是等焓过程）使用节流过程获得低温和冷却能力2013/11/28是系统的强度特性. 由于节流过程中的焦耳-汤姆逊J-T通过节流而膨胀，因此气体温度不变. （零效应）是否可通过节流来降低气体温度取决于气体的焦耳-汤姆森系数，该系数表示节流后气体温度随压力的变化率.

J-T 2013/11/28可以知道J-T. 2）理想气体的μJ-T222013/11/28示例4: 在25点钟处，当在25和30的温度下对气体进行节流和膨胀时，某种气体的PVT可以表示为PV = RT + 6.410 P膨胀后的MPa气体温度会上升还是下降？可以用作冷却介质吗？可以看出，节气门膨胀后，温度升高. 因此，它不能用作冷却介质. 6.410 PV RT 6.410 RT 6.410 6.4 10 RTPV请证明节流过程中遵循理想气体状态方程的气体温度不会发生变化，并且不能用作冷却介质或加热介质. 解决方案: PV = RT V = RT / P已知真实气体遵循两个Viry方程. 在什么条件下可以将该气体用作蒸汽压缩制冷的制冷剂？ 2013/11/28求逆曲线每种工作流体在不同间隔内的μJ-T不同（显然，工作物质（即气瓶中的气体）不同），并且转换曲线的T和p间隔也不同. 2的转换曲线温度高，液化范围大； He难以液化转换曲线2013/11/28结论: 1）并非所有的气体膨胀都在T和P上都能使T降低. 2）在常温常压下，制冷剂介质应选择为μJ-T. 节流后卡诺循环 工质性质，温度反而上升.

如果节流前温度降低，则μJ-T节流膨胀温度降可用于计算节流膨胀温度降，是衡量冷却效果的重要指标. 节流膨胀温度降T的计算方法7.2.1节流膨胀（续）图3-12 2013/11/28 27329进行绝热膨胀制冷原理需要预冷制冷原理: 高压常温流体成为通过绝热膨胀的低温流体该流体用作工作流体，以冷却需要低温的物体. 有两种获得低温的方法: 7.2.1节气门膨胀（等于H）7.2.2外部功的绝热膨胀（等于S）2013/11/28 7.2.2外部功的绝热膨胀热膨胀: 如果过程是可逆的，等于S展开. 1.微分等熵膨胀效果系数μS膨胀和节流膨胀有异同: 区别: S膨胀通过膨胀机在外部起作用卡诺循环 工质性质，但节流膨胀无效. 一样: 都是绝热膨胀. 7.2气体绝热膨胀制冷原理（续）7.2.2外部绝热膨胀（续）2013/11/28节流膨胀与等熵膨胀的比较膨胀机，节流阀设备复杂，设备简单，操作简单，易于使用必须没有液滴，气液两相区域，并且该液相区域可用于大中型气化: 正常冷却，小型低温冷却，任何流体为T，并且需要少量流体预冷以使T等熵膨胀节流膨胀节流膨胀和等熵膨胀都是获得低温流体（即制冷）的方法. 7.2.2外部绝热膨胀（续）p.281 [示例7-2] 2013/11/11 28 p.282 [示例7-2]工厂压缩机出口处的空气状态为p = 1.01MPa（10atm），T = 0.203MPa（2atm）.

作为工程技术人员，如果您选择以下两种扩展，哪一种？为什么？以环境温度为25. 对于外部功的绝热膨胀，已知膨胀机的实际输出功等于可逆绝热膨胀过程中轴功的75％（即等熵效率为75％）. 提示: 只有两种膨胀后的气体温度才会发生，膨胀机的功（有效功）和膨胀过程中的功损失；然后，选择一种更经济，更节能的选择. 2013/11/28 = 1.01MPa（10atm），T = 0.203MPa（2atm）53.67-81.59 -84 216外部功绝热膨胀129.7 -4321节气门膨胀/kJ.kg-1 Ws / kJ.kg -1来自热力学从考虑的角度看，绝热扩展外部工作比节流扩展更节能，应该是首选. 但是它的设备投资很大. 因此，哪种扩展更合适，应根据最终需求在节能与设备成本之间找到平衡. 2013/11/28 2013/11/28 7.1蒸汽动力循环7.1.1朗肯循环及其热效率7.1.2朗肯循环的改进7.2气体绝热膨胀制冷原理7.2.1节气门膨胀7.2.2外部工作绝热膨胀7.3制冷循环7.3.1蒸汽压缩制冷循环7.3.2吸收制冷循环7.3.2热泵及其应用2013/11/28 7.3.1蒸汽压缩制冷循环7.3.2吸收制冷循环7.3.3热泵及其应用2013 / 11/28 7.3制冷循环制冷循环用于实现两个目的: 1）为了使指定空间保持在环境温度以下，热量需要从低温空间转移到高温环境.

例如: 夏季房间，冰箱. 冰箱2）加热为了使指定空间高于环境温度，需要将热量从低温环境转移到高温空间. 如: 冬季房. 热泵制冷循环: 将外部热量从低温转化为高温的外部工作消耗2013/11/28夏季低温室高温环境热冷却器返回冰箱2013/11/28冬季高温室低能耗温度环境中的热泵返回热泵7.3. 1蒸气压缩制冷循环1-2: 绝热可逆压缩，等熵过程，消耗外部功WS1 2-3: 等温可逆热量释放（Q，等熵过程，外部功WS2 4-1: 等温可逆热量吸收（Q可逆过程包括: 1.理想制冷循环下的放热循环在反向卡诺循环的相关指标循环下为Δu，用于测量制冷效率的参数称为冷却系数ε，其定义为热量Q: 从低温物体吸收的Q比率: 2）卡诺循环的反向制冷系数ε仅是温度的函数，与工作流体的性质无关，任何在两个温度之间运行的制冷循环，其中ε为可以用作所有实际制冷循环的比较标准: 1）制冷系数ε7.3.1蒸气压缩制冷循环（续）Di卡诺循环反向的缺点: 压缩机和膨胀机气缸中出现液滴，“液体撞击”现象，容易损坏机器； （2）实际过程难以接近四个可逆过程；问题: 如何改进？ 7.3.1蒸气压缩式制冷循环（续）蒸气压缩式制冷循环改善了反向卡诺循环: 绝热可逆压缩过程12布置在过热蒸汽区域中，以使湿蒸汽变成干燥气体.

最初的等熵膨胀过程更改为等焓节流膨胀过程45. （节气门）组成: 压缩机，冷凝器，节气门，蒸发器. 二，蒸气压缩式制冷循环制冷机的制冷剂（制冷剂）: 低沸点物质，如氟利昂R22（CHClF）如何达到指定空间的制冷效果？利用制冷剂在蒸发器中的汽化以实现低热吸收温度；冷凝器中的液化可实现高温排放2013/11/28单级蒸气压缩式制冷高温环境低温冷室蒸发器冷凝器毛细管冷凝盘管压缩机蒸发盘管冷冻室51低压液体蒸发2.蒸气压缩式制冷循环过程分析: 冰箱制冷2）制冷剂循环量（循环率）4）压缩机2013/11/283，蒸汽压缩制冷循环相关指标kW 6）制冷效率系数5）理论功耗图50100150200250300350400450500550550600 650 0.01 0.1 0.0050.006 0.007 0. 008 0.009 0.01 0.015 0.02m / kg 0.025 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.15 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7m / kg 0.8 0.9 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 h（kJ / kg）lnp 2013/11/281，冷冻能力如果功率消耗为2，则增加5'5dc5'，为方便计算，将4'过冷液体的属性替换为与4'点温度相对应的饱和液体. 3.实际的制冷循环通常不可能完全等待冷凝器中的制冷剂过冷至饱和温度以下的4'（过冷液体）. 恒定工程中常用的lnp

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