制冷循环的热力学原理Word格式.docx

1、氯甲烷二氧化硫R114R502汽化热2256.81369167.5234.5427.1397.8137.96150.02T（k）=t（）+273.15图2-1 两种常用温标的比较3、热量物体在热过程中所放出或吸收的能量称为热量。生产中常用制冷能力来衡量设备产冷量大小。制冷能力：制冷设备单位时间内从冷库取走的热量。4、比热（specificheat）比热是一个物性参数，意为单位度量的物质温度变化1k时所吸进或放出的热量。体积比热Cv（J/m3.k）摩尔比热Cp（J/mol.k）5、显热和潜热不改变物质的形态而引起其温度变化的热量称为显热。不改变物质的温度而引起其形态变化的热量称为潜热。制冷剂的汽

2、化潜热有何要求？垂直作用在单位面积上的力称为压力p（压强）。p是确定物质状态的基本参数之一。1bar=105Pa，饱和压力Ps与饱和温度ts的对应关系。7、比容v和密度 比容：每千克物质所占有的容积。是基本状态参数。v=18、导热系数 表示材料传导热量的能力，是一个物性参数。数值上等于：1m厚的材料两边温差时在1小时内通过1m2表面积所传导的热量。单位：w/m.k9、压-焓图（lgp-h）物质的热力状态性质可以绘制成曲线图的形式。制冷剂性质曲线图有多种形式。行业中最常用的是lgp-h图。图的构成可以总结为一个临界点、二条饱和线、三个状态区、六组等值线。等压线水平线等焓线垂直线等干度线x湿蒸汽区

3、域内等熵线向右上方倾斜等容线等温线垂直线（未）水平线（湿）向右下方弯曲（过）由于制冷装置中，制冷剂的实际压力并不太高，lgp-h图靠近临界点的高压部分和湿蒸汽区域的中间部分在热力计算中很少用到，为了使图面清晰简捷，往往将这两部分截去。课后练习：图中状态点参数的查取。二、理想制冷循环1、热力学基本定律热力学第零定律: 如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡（温度相同），则它们彼此也必定处于热平衡。热力学第一定律：在任何发生能量传递和转换的热力过程中，传递和转换前后的能量总量维持恒定。热力学第二定律：能量贬值原理。热不能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体。人：低温物体热量

4、外界补偿高温物体热力学第三定律：绝对温度的零度是不可能达到。2、制冷循环的热力学分析正向循环是使高温热源的工质通过动力装置对外做功，然后再流向低温热源，称为动力循环，即把热量转化为机械功的循环。所有的热力发动机都是按正向循环工作的，在温-熵或压-焓图上，循环的各个过程都是依次按顺时针方向变化的。逆向循环，它是使工质（制冷剂）在吸收低温热源的热量后通过制冷装置，并以外功作补偿，然后流向高温热源。逆向循环是一种消耗功的循环，制冷循环就是按逆向循环进行的，在温-熵或压-焓图上，循环的各个过程都是依次按逆时针方向变化的。逆向循环又可分为可逆和不可逆两种。可逆循环是一种理想循环，它不考虑工质在流动和状态

5、变化过程中的各种损失。如果在工质循环过程中考虑了上述各种损失，即为不可逆循环。在制冷循环中，不可逆主要来自两个方面：即制冷剂在流动和状态变化时因内部摩擦、不平衡等引起的内部不可逆损失，以及冷凝器、蒸发器等换热器存在传热温差的外部不可逆损失。3、理想制冷循环逆卡诺冷却介质qkTk3冷凝器We Wc膨胀机4被冷却介质q0T0蒸发器压缩机1TT0Weq0baS1-2等熵压缩 耗功w12-3等温冷凝 放热qk= （sa-sb）3-4等熵膨胀 做功w24-1等温蒸发吸热q0=T0（sa-sb）3.1逆卡诺循环特点T0与Tk对制冷系数的影响是不等价的，To的影响大于Tk。同时，也意味着要实现温度降低的制冷

6、具有更高的难度。由于逆卡诺循环不考虑各种损失，而且压缩机利用了膨胀机对外输出的功。因此，在恒定的高、低温热源区间，逆卡诺循环的制冷系数最大，在该温度区间进行的其它各种制冷循环的制冷系数均小于，逆卡诺循环制冷系数可用来评价其它制冷循环的热力完善度。湿蒸汽区域内进行 湿压缩设备： 蒸发器 无传热温差冷凝器 无传热温差压缩机 无摩擦运动膨胀机 不经济，且难以加工4、具有传热温差的逆向可逆循环Tk冷却介质的温度；T0被冷却介质的温度；逆卡诺循环：1-2-3-4-1；冷凝器中制冷剂的温度；蒸发器中制冷剂的温度；有传热温差的循环：1-2-3-4-1；耗功量增加：阴影面积；制冷量减少：1-1-4-4-1。有

7、传热温差的制冷循环的制冷系数c，小于逆卡诺循环的制冷系数c。蒸发器传热温差对制冷系数的影响将大于冷凝器传热温差。热力完善度：工作于相同温度间的实际制冷循环的制冷系数与逆卡诺循环制冷系数的比值。c/c 1的大小反映了实际制冷循环接近逆卡诺循环的程度。5、具有变温热源的理想制冷循环-洛伦兹循环在制冷装置的实际运行中，高温热源（冷却介质）和低温热源（被冷却介质）的温度通常是不断变化的。冷凝器中的冷却水的温度是逐步升高，而被冷却介质的温度是不断降低的。由于制冷剂在冷凝器和蒸发器中保持等温冷凝和蒸发，这样就增大了制冷剂和介质之间的传热温差，使循环不可逆损失增加，制冷系数和热力完善度下降。为了减少不可逆传热引起的能量损失，制冷剂与冷却和被冷却介质之间必需保持最小的传热温差，并且所有各点应保持定值。