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第二章汽车空调热力学基础2020/2/10汽车空调热力学基础2一、热力学基础知识1、温度反映物质的冷热程度，是物体内部分子运动平均动能大小的度量。有三种温标体系：摄氏温度、绝对温度和华氏温度，各有不同的应用场合。2020/2/10汽车空调热力学基础3温度包括干球温度和湿球温度、露点温度、冷凝温度、蒸发温度。干湿球温差可反映空气的干燥程度。露点温度指空气开始凝结成露水时的温度。冷凝温度为在一定压力下，制冷剂由气态转变为液态的温度。蒸发温度为在一定压力下，制冷剂沸腾，由液态转变为气态的温度。2020/2/10汽车空调热力学基础42、压力反映物质分子运动的剧烈程度。压力有多种表示方式，如绝对压力、表压力、真空度、大气压力等。3、热量（1）传递方式热传导：同一物体或彼此接触的物体间的传热方式。热对流：气体和液体通过流动传递热量的方式。热辐射：热源通过辐射波将热量传递给其他物体的方式。2020/2/10汽车空调热力学基础5（2）热容容热的能力，用比热容表示。（3）显热和潜热显热：物质形态不变，温度升高。潜热：物质温度不变，形态变化。4、湿度反映空气中含水蒸气的程度，有绝对湿度和相对湿度之分。2020/2/10汽车空调热力学基础65、汽化与冷凝液体吸热，由液态变为气态的过程称汽化。通常为吸热过程，有蒸发和沸腾两种方式。蒸发是在任何温度和压力下液体表面发生的汽化。沸腾是液体的温度达到沸点时，在液体表面和内部同时进行的汽化。气态物质经放热冷却而变为液态的过程称冷凝。2020/2/10汽车空调热力学基础76、饱和温度和饱和压力气体和液体处于一种动平衡状态时，气体称饱和蒸气，液体称饱和液体。饱和蒸气所具有的压力和相应的温度。7、过冷和过热过冷：针对液体，对冷凝的液体在压力不变时继续降温的过程。过冷温度和过冷度。过热：针对气体，使干饱和蒸气继续定压吸热的过程。过热温度和过热度。2020/2/10汽车空调热力学基础88、节流流体通过截面突然缩小的阀门或孔口时发生的降温、降压现象。2020/2/10汽车空调热力学基础99、焓和熵焓：1千克物质在某一状态时所含的内能及推动功所转换的热量总和。单位kJ/kg，状态参数。熵：物质在状态变化过程中所吸收的极微小热量与加入热量前的绝对温度之比。单位kJ/(kg.K)，状态参数。10、热力学定律热力学第一定律。热力学第二定律是制冷工程的热力学基础。2020/2/10汽车空调热力学基础1011、制冷剂的压焓图用以表示制冷循环运转时，制冷系统中的制冷剂状态变化的曲线。压焓图由饱和液体线和干饱和蒸气线分成三个区：过冷液体区、湿饱和蒸气区和过热蒸气区。湿饱和蒸气区存在干度，表示在湿饱和蒸气中，制冷剂蒸气所占的质量比。2020/2/10汽车空调热力学基础11压焓图上共有八组曲线：（1）饱和液体线（2）干饱和蒸汽线（3）等干度线（4）等压线（5）等温线（6）等焓线（7）等熵线（8）等比体积线2020/2/10汽车空调热力学基础121、制冷系统的热力循环制冷剂从某一状态开始，经过各种状态变化，再回到初始状态的过程。该过程共包括四个热力过程。二、汽车空调制冷系统的热力学分析2020/2/10汽车空调热力学基础132020/2/10汽车空调热力学基础14点1－蒸发器出来稍过热的气体；点2－压缩机出来的过热气体状态；点3－在冷凝器中冷却，过热蒸气变成干饱和蒸气点；点4－全部液化后的饱和液体状态；点5－冷凝器出口处的过冷液体状态；点6－节流阀节流降压后的湿饱和蒸气。2020/2/10汽车空调热力学基础152、制冷循环的性能指标（1）单位制冷量（2）单位容积制冷量（3）单位理论功（4）制冷剂循环量及压缩机输气量（5）压缩机理论功率、指示功率及轴功率（6）制冷系数（7）单位冷凝热量及冷凝放热量（8）总制冷量、净制冷量2020/2/10汽车空调热力学基础163、液体过冷、吸气过热对空调性能的影响（1）液体过冷增加制冷量；提高制冷系数；保证膨胀阀安全工作。2020/2/10汽车空调热力学基础17（2）吸气过热防止液滴进入气缸。要尽量减小管路过热。2020/2/10汽车空调热力学基础18（3）回热循环利用节流前的制冷剂液体加热回到压缩机的气体。