-蒸汽动力循环与制冷循环习题.docx
蒸汽动力循环与制冷循环一、1 .蒸汽压缩制冷循环过程中，制冷剂蒸发吸取的络爱肯定制冷剂冷却和冷就放出的热A大于B等于C小于(C)2 .从制冷JK理和生产应用方面说明制冷剂的选界JKJH.答U)潜热娈大。由丁潜热大，冷冻剂的循环MUr以M小。额在这方面具有显著的优点，它的潜热比氟里希钓大10倍,常用于大型制冷设笛.< 2)操作压力要适宜.即冷凝压力(而压)不要过岛，蒸发压力(低压)不要过低.由于冷凝压力高将增加压缩机和冷凝器的设备由用，功率消耗也会增加：而蒸发压力低于大气压力，简洁造成空气漏入真空探作的蒸发系统,不利于操作稳定.在这方面衽和臧里昂也是比较抱负的.< 3)冷冻剂应当具有化学稔定性，冷冻剂对于设备不应当有显著的腐蚀作用。氨对铜有猛烈的腐蚀作用，对碳钢则腐蚀不强：嫩里昂则无腐独.< 4>冷冻剂不应有易燃和切爆性.< 5)冷冻剂对环境应当无公害.籁U1.昂F1.1.F12对火气臭辄的破坏已被公认，将渐被禁用,无公害的氟里昂替代品己大应用嫁合以上各点，氨作为冷冻剂常用于大型冷库和工业装置，而无公害然里品常用于小型冷冻机和家用电器3 .某I1.汽压IeM冷过程.制冷剂在250K噢取热量Q在30OK放出编*Q”压缩和修窿过程是纶热的，向制冷机入的功为Ws,推断以下问题的性质A可逆的B不行逆的C不行他的(1) .Q1.=2O23kJWS=40OkJ(A)11_2507-gt-2023-5rat300-250'W4(X)in=n该制冷过程是可逆的可逆(2) .Q1.=100OkJQU=-150OkJ_250QQ10()0(R)"，=S"="T=，_=_=2“走300-250IV-Q-Q150()-IO(K)"9H1.n<n仅该制冷过程是不行逆的<3).Ws=100UQ,=-700U100700-100/二O(C)一250"J«S(X)-250n>n该制冷过程是不行能的4.卡诺制冷循环的制冷系数与_有关.A制冷剂的性质B制冷剂的工作温度CIM冷剂的循环速率I)压缩机的功率(B)二、计算题解：273-2027-(-20)1 .为使冷京保持20C*将419000kh的油鱼抻向环境，假设环境，度To=27C,试求抱负状况下每小时所消新的小功和捧向大气的热量.=5.38Q=-Q-W=-419(XX)-77838=-49683871hOCS2 .某蒸汽动力循环It作条件如下，冷凝叁出来的Ie和水，由泵从0.035MPa加压至1.SMpa进入副炉,蕉汽离开铜炉时杭过IM1.加热至280t.a求，(1)上痴I环的量高效率.T/(2)在铜炉和冷凝器的压力的Ie和度之间运行的卡诺Ii/环的效率，以及离开炉的过热赛汽皮和冷凝号他和湿度之/间运行的卡诺Ii环的效率./(3)假设透平机是不行3MM作，其均是可逆过程的80%.11.冷(求此时的循环效率.65×Vf：(I)各状态点的热力学性质，可由附录水蒸汽表查得I.H=303.46K3S6H-H=fVtfP=V(P-P)=1.0245×I0-J×(1.5-0.035)×1.06=1.5Wg-I6t,I2H=303.46+1.5t*g(由于液体压力增加其炫均加很少,可以近似，=JII6H=2992.1KJkg-tS=6.8381kJkf>-K44该循环透平机进展葩热可逆操作，增压笈也进展绝热可逆操作时效率豉麻,S=S=6.8381,由0.035MPa,查得S4*tffi,S=7.71533用K-I(IE饱和蒸汽S液相.S=09852V依-(查饱和水性质表内插)I气相含量为XS=x×S+(1.-x)S=X×7.7153+(1-)×0.9852=6,83813XIX=0.87H=xH+(I-X)H=O,872631.4+(1.-0.87)×303.46=2328.77U*.?.5KI=HJHS=2992.7-232877=0247H-H2992.7-303.964I冷凝零压力0.035MPa饱和温度为72.69ICS斜炉乐力15MPe,饱和温度为198.32C.卡诺他环运行在此两温度之间，卡诺循环效率7M98.32-7269=o.267FT19832+273假设卡送循环运行在实际的二个温度之间,其效率为=r.,-tv._280-72.69=0.375卡T280+273M不可逆过程的均差为0.800J,而吸收的热仍为-.因此效率2/2I=°'*-HS)=080x0247=0,198-HH-4I3 .在25C时，某气体的P-V-T可表达为PV=7+6.4×1O4>,在25C,岁)MPa时珞该气体进展节设JK.向格廉后气体的温度上升还是下降？解：推断节流膨胀的温度变化,依据JouHThomson效应系数Ur由热力学根本关系式可得到：VJ(P)CHPRTVR将P-Mr关系式代入上式.PV=7+6.4×1(>4P-V=-+6.4×1.4.=_RT×-VU=P=RT-PV-6.41.(h-6.4×10C/CP×CCCPPPU1.见，节流膨朕后，温度比开头为而，4 .某压箱制冷装，用氮作为制冷剂，氯在蒸发n中的温度为25t,冷却器中的压力为1.0MPa.假定气进入压缩机时为他和蒸汽，而离开冷为惚和液体，每小时制冷量Q“为1.67×10.kJI,.*所的气流率；(2)制冷不数.解：通过NH；的图可查到各状态点格值.依据期意,我进入压缩机为饱和状态1,肉开冷微器为饱和状态3。氨在蒸发器中的过程即4-1H,=I43OKJkg->H2=P1.OKJkg氨在冷凝器中的过程即23;Hj=H4=320KJkg.I氨流率G=/XMk=I50.5依9qH-H1430-320制冷系数=1430-320,111(),?96WH-H1710-143028()S21注；求解此类即目：关键在于首先确定各过程状态点的位置.然后在P-H图或TS图上查到相应的培(或温度、压力)(ft.进展计嵬.5 .有一氮压缩加冷机坦，制冷力-Q0为4.0×104KJh.1,在以下条件工作，蒸发度为25C,进入压It机的是干值和蒸汽，冷血度为20匕，冷凝过冷5C试计算，<1)单位制冷剂的制冷力(2)每小时制冷剂粕环量，(3)冷凝I1.中制冷剂放出给(4)压缗机的理论功率；(5)理论刎冷系数.解：首先在P-H图(或TS图)上依据族件定出各状态点.查得H1=I43OKJkg-1H,=16S()KJkgI冷催出来的过冷液体(过冷度为5匕)状态3,的打算：假设压力对液体的均值几乎没有影响，从状态3沿若饱和液体线向F过冷5.找到3”，用此点的均值近似代替3,的均值，由于过冷度是有限的，实际上3,和3”很接近,不会造成太大的偏差。3"-4仍为等嬉膨胀过程，HF=H27OkJkg>自冷力量¾=H,-H4=I43O-27O=1160KJkgQ4×1.(h制冷剂婚环砥G='=34.5kghiq1160o冷额过程即23，.放出热量：Q=(H.-MjG=34,5(27(>-I69()=-48645KJhi压缩机功率N=(；(，)_"5(30-143。)-2S=,36003600H-H1430-2701160制冷系数=11.=F4.64H-H1680-14302502I6 .压缩机出口气的压力为1.0MP”，度为501C,假设按下述不同的过程J摩强0.IMPa,试求胤剧K后气的度为多少？(1)第热节潮廉：(2)可逆史篇廉.临(1绝热节流膨胀过程是等均过程,从P-H图X沿着等焰线可找到终态2为0MPa温便为30C.H(2)可逆绝热膨胀过程是等於过程,同样沿着等燃线可找到终态2,为OjMPn时,温废为-33C.7 .某压缰制冷如1.用氟作为制冷剂，气在I1.发Q中的度为-25P,冷凝5内的压力为1180kPa,假定气进入压气机时为饱和蒸气，而离开冷凝时是惚和液体，假设每小时的制冷量为167000kJ,求(1)所需的气就率I(2)制冷系数解：此氮制冷循环示于右图所示T-S图忆(I)杳的TS图，得H1.=1648kMg,H2=1.958Ug,HJ=H尸565IdXkg则冷位切量断冷剂的制冷M为qo=H1-H1.=1648-565=IO83(kWig)所需的电流率为G=J时OOo=154.2(kgh)(11()83(2)制冷系数%1958-16481083
