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制冷原理考试题答案一、填空（每空2分，共20分）⒈制冷压缩机、（冷凝器）、节流阀和（蒸发器），是制冷剂赖以循环制冷所必不可少的机械设备，构成了最基本的制冷系统。⒉对制冷剂的热力学方面的选择要求，要求制冷剂的沸点要（低），临界温度要（高），凝固温度要（低）。（填高低）⒊在蒸发压缩式制冷系统中，目前广泛采用的制冷剂有（氨），（氟利昂），和氟利昂的混合溶液等。⒋复叠式压缩制冷循环通常是由两个或两个以上（制冷系统）组成的多元复叠制冷循环。⒌空气压缩式制冷循环的主要热力设备有（空气压缩机）、冷却器、（吸热器）及膨胀器。二、名词解释（每题4分，共20分）⒈人工制冷。人工制冷是指用认为的方法（1分）不断地从被冷却系统（物体或空间）排热至环境介质中去（1分），从而使被冷却系统达到比环境介质更低的温度（1分），并在必要长的时间内维持所必要的低温的一门工程技术（1分）。⒉共沸溶液类制冷剂共沸溶液类制冷剂是由两种或两种以上（1分）互溶的单组分制冷剂（1分）在常溫下按一定的质量或容积比相互混合（2分）而成的制冷剂。⒊载冷剂载冷剂是在间接冷却的制冷装置中（1分），完成被冷却系统（物体或空间）的热量传递给制冷剂的中间冷却介质（2分），亦称为第二制冷剂（1分）。⒋热力完善度热力完善度是用来表示制冷机循环接近逆卡诺循环循环的程度（2分）。它也是制冷循环的一个技术经济指标（2分）。⒌一次节流一次节流是指向蒸发器供液的制冷剂液体直接由冷凝压力节流至蒸发压力的节流过程.三简答（前两题6分，第三题8分，共20分）⒈对单级蒸汽压缩制冷理论循环作哪些假设？理论循环假定：①假设进入压缩机的为饱和蒸汽，进入节流阀的为饱和液体；（1分）②假设压缩过程是等熵过程，节流过程是等焓过程；（2分）③假设蒸发与冷凝过程无传热温差；（1分）④假设除两大换热器外，系统与外界无热交换；（1分）⑤假设制冷剂无流阻损失。（1分）⒉液体过冷对循环各性能参数有何影响？液体过冷：①使单位制冷量增大；（1分）②使单位容积制冷量增大；（1分）③单位功保持不变；（1分）④使制冷系数增大。（1分）总之，制冷剂液体的过冷有利于制冷循环，可提高制冷循环经济性。（2分）3.写出与下列制冷剂的符号规定式相对应的化学分子式（1）R22（2）R134（1）R22符号规定式通式为R（m-1）（n+1）x（1分）m-1=2n+1=2x=2所以m=1n=1x=2符号规定式通式为：CmHnFxCIy（1分）y=2m+2-n-x=2+2-1-2=1（1分）所以R22的符号规定式为CHCIF2（1分）（2）R134符号规定式通式为R（m-1）（n+1）xm-1=1n+1=3x=4所以m=2n=2x=4（1分）符号规定式通式为：CmHnFxCIy（1分）y=2m+2-n-x=4+2-2-4=0（1分）所以R134的符号规定式为C2H2F4（1分）四、计算题（共20分）假定循环为单级压缩蒸气制冷的理论循环，蒸发温度t0=－10℃,冷凝温度为35℃，工质为R22，循环的制冷量Q0=55kw,试对该循环进行热力计算。（根据R22的热力性质表，查出处于饱和线上的有关状态参数值：h1=401.555kJ/kgv1=0.0653m3/kgh3=h4=243.114kJ/kgp0=0.3543MPapk=1.3548Mpah2=435.2kJ/kgt2=57℃）解：该循环的压焓图如下所示：（图6分）1单位质量制冷量q0=h1－h4=401.555－243.114=158.441kJ/kg（2分）2单位容积制冷量（2分）3制冷剂质量流量（2分）4理论比功w0=h2－h1=435.2－401.555=33.645kJ/kg（2分）5压缩机消耗的理论功率P0=qmw0=11.68kw（2分）6制冷系数（2分）7冷凝器单位热负荷qk=h2－h3=192.086kJ/kg（2分）六、画图及说明（共20分）画出制冷系统的基本原理图（7分）及单级蒸汽压缩式制冷循环的理论循环压焓图（7分），并说明其循环过程（7分）。冷凝器蒸发器节流阀压缩机循环过程：1—2等熵压缩过程（2分）2—3—4等压冷却冷凝过程（2分）4—5等温等压汽化吸热过程（2分）制冷原理考试题（B）答案一、填空（每空2分，共20分）⒈单级蒸汽压缩制冷系统，是由（制冷压缩机）、冷凝器、蒸发器和（节流阀）四个基本部件组成。⒉对制冷剂的物理化学方面的选择要求，要求制冷剂的粘度尽可能（小），纯度要（高），热化学稳定性要（好），高温下不易分解。⒊目前广泛采用的载冷剂有（水）、（盐水溶液）、有机化合物等三大类。⒋为了获得更低的（蒸发温度），有时需采用复叠制冷循环。⒌半导体制冷属于（热电）制冷，是利用（热电）效应来实现的。二、名词解释（每题4分，共20分）⒈氟利昂氟利昂是饱和碳氢化合物的卤族（氟、氯、溴）衍生物的总称。⒉非共沸溶液类制冷剂非共沸溶液类制冷剂是由两种或两种以上（1分）相互不形成共沸溶液（2分）的单组分制冷剂混合（1分）而成的制冷剂。⒊单位制冷量单位制冷量是指制冷压缩机（1分）每输送1kg制冷剂（1分）经循环（1分）从低温热源中制取的冷量（1分）。⒋单级理论制冷循环制冷系数单级理论制冷循环制冷系数是理论制冷循环中（1分）的单位制冷量和单位循环净功（单位理论功）之比（2分），即理论制冷循环的效果和代价之比（1分）。⒌中间完全冷却中间完全冷却是指在中间冷却过程中（1分）,将低压级排出的过热蒸汽（1分）等压冷却到中间压力下的干饱和蒸汽（1分）的冷却过程（1分）。三简答（前两题6分，第三题8分，共20分）⒈吸收式制冷循环的基本组成是什么？吸收式制冷循环由发生器（1分）、吸收器（1分）、冷凝器（1分）、蒸发器（1分）以及溶液泵（1分）、节流器（1分）等组成。⒉溴化锂吸收式制冷循环中，如有少量不凝性气体存在，会引起制冷量大幅度下降，其原因是什么？溴化锂吸收式制冷循环中，如有少量不凝性气体存在，会引起制冷量大幅度下降，原因有两点：一是当吸收器内存在不凝性气体时，在总压力（蒸发压力）不变的情况下，制冷剂水蒸汽的分压力降低，传质推动力减小，影响了吸收器的吸收速度；（3分）二是由于不凝性气体的存在，制冷剂水蒸气与溶液的接触面积减小，也影响了吸收速度。（3分）3.写出与下列制冷剂的化学分子式相对应的符号规定式（1）CCI3F（2）CCIF2CCIF2（1）CCI3F符号规定式通式为：CmHnFxCIy（1分）m=1n=0x=1符号规定式通式为R（m-1）（n+1）x（1分）m-1=0n+1=1x=1（1分）所以CCI3F符号规定式为：R11（1分）（2）CCIF2CCIF2符号规定式通式为：CmHnFxCIy（1分）m=2n=0x=4符号规定式通式为R（m-1）（n+1）x（1分）m-1=1n+1=1x=4（1分）所以CCI3F符号规定式为：R114（1分）四、计算题（共18分）假定循环为单级压缩蒸气制冷的理论循环，蒸发温度t0=－15℃,冷凝温度为30℃，工质为R12，试对该循环进行热力计算。（根据R12的热力性质图表，查出有关状态参数值：h1=345.8kJ/kgv1=0.09145m3/kgh3=h4=228.6kJ/kgh2=375.1kJ/kgt2=57℃）解：该循环的压焓图如下所示：（图6分）1单位质量制冷量q0=h1－h5=345.8-228.6=117.2kJ/kg（2分）2单位容积制冷量qV=q0/v1=117.2/0.09145=1281.6kJ/M3（2分）4单位理论功w0=h2－h1=371.5-345.8=25.7kJ/kg（2分）5制冷系数ε=q0/w0=117.2/25.7=4.56（2分）6冷凝器单位热负荷qk=h2－h3=371.5-228.6=142.9kJ/kg（2分）六、画图及说明（共22分）画出制冷系统的基本原理图（4分）及单级蒸汽压缩式制冷循环的理论循环压焓图（4分），并说明其循环过程。冷凝器蒸发器节流阀压缩机循环过程：1—2蒸汽过热过程（2分）2—3—4实际熵增压缩过程（2分）2—4理论等熵压缩过程（2分）4—5等压等温吸热过程（2分）3—5—6等压冷却冷凝过程（2分）6—7过冷过程（2分）7—8等温等压汽化吸热过程（2分）《制冷压缩机》考试试题答案一、填空(每空1分，计25分)：1．压缩式制冷机、吸收式制冷机、蒸汽喷射式制冷机2．10～15%3．簧片阀4．顶部、环部、裙部5．4.5米/秒6．摩擦环式轴封7．矩形8．汽体流动损失、泄漏损失9．控制主轴转速的不均匀性波动10．旋转惯性力11．泄漏损失、吸汽压力损失、预热损失12．“∞”13．10～100%14．压缩、排汽过程吸汽过程15．0.515～0.741二、判断题(每题1分，计10分，正确画○，错误画×)：1．（×）2．（○）3．（×）4．（×）5．（×）6．（○）7．（○）8．（○）9．（○）10．（×）三、选择题(每题2分，计16分)：1．（A）2．（A）3．（A）4．（D）5．（C）6．（C）7．（D）8．（C）四、简答题(每题7分，计35分)：1．活塞式压缩机的排气温度过高会造成什么危害？如何降低排气温度？危害：(1)使压缩机的容积效率降低和功耗增加。(2)因过热使润滑油的粘度降低，导致轴承、汽缸和活塞环产生不应有的磨损，甚至引进烧坏轴瓦、轴颈和拉伤汽缸壁的严重事故。(3)促使制冷剂和润滑油在与金属等物质接触下分解，生成积碳和酸类等。(4)排汽过热会导致活塞的过分膨胀而卡死的汽缸内，以及封闭式压缩机的内置电机烧毁。(5)排汽温度过高也会影响压缩机的寿命，因为化学反应的速度随温度的升高而加剧。方法：要降低制冷压缩机的排汽温度，必须从吸汽终了时的温度、压力比，相对压力损失，以及多变压缩指数等几个方面来考虑。(1)对单级压缩机，要限制其压力比，超过规定值时，应采取双级压缩中间冷却的办法降低每一级的压力比，同时在运行中要制止冷凝压力过高，蒸发压力过低等故障。(2)设计者要尽量降低压缩机吸、排汽阻力损失，以缩小实际压力比。(3)加强对压缩机的冷却，减少吸入制冷剂的过热(以降低吸汽终了制冷剂的温度和多变压缩指数)。(4)采用混合制冷剂也可使排汽温度显著降低。(危害4分，对四项满分，方法3分，对三项满分)2．对活塞式压缩机的汽阀有何要求？汽阀对压缩机的性能有很大的影响，它应具有足够的通道截面、合理的结构形式以及弹力适当的汽阀弹簧；使汽阀开启时的阻力要小；工作可靠，启闭及时，寿命长；汽阀关闭严密；汽阀的余隙容积要小；便于实现顶开吸汽阀调节排汽量；制造、安装、调试方便。(每项1分)3．压缩机的理想工作过程应具备哪些条件？(1)压缩机没有余隙容积，即压缩机的理论输汽量与汽缸容积相等，也就是说曲轴旋转一周吸入的汽体容积等于汽缸的工作容积；(1.5分)(2)吸汽与排汽过程中没有压力损失；(1分)(3)吸、排汽过程中无热量传递，即汽体与机件间无热交换，压缩过程为绝热压缩；(1.5分)(4)无漏汽损失，机体内高、低压汽体之间不发生窜漏；(1.5分)(5)无摩擦损失，即运动机件在工作中没有摩擦因而不消耗摩擦功。(1.5分)4．与活塞式制冷压缩机比较，螺杆式制冷压缩机有哪些特点？(1)由于螺杆式压缩机的转速通常在3000r/min以上，又具有重量轻，体积小，占地面积小等优点，因而提高了经济指标。(1分)(2)振动小，由于没有往复惯性力，动力平衡性能好，故对基础的要求可低些。(1分)(3)结构简单，没有阀片、活塞等易损件，所以运转周期长，维修简单，使用可靠。(1分)(4)对液击的耐受性高，由于结构上的特点，压缩机对湿行程和液击不敏感。(1分)(5)运转时噪音较大，由于制冷剂汽体周期性地通过吸、排汽孔口，以及通过缝隙的泄漏等原因带来的影响。(1.5分)(6)辅助设备庞大：由于压缩机采用喷油冷却方式，需要大量的油，因而需要增设体积较大的油分离器等设备，故使整个机组的体积和质量加大。(1.5分)5．螺杆式制冷机组的辅助设备有哪些？油分离器和油箱；油冷却器；二次油分离器；油过滤器；油泵及油压调节阀；油加热器；吸汽过滤器和止回阀。（每项1分）五