空气调节用制冷技术习题

绪论

1. 什么是制冷？

2. 人工制冷的方法都有哪些？空气调节领域最常用的两种制冷方法是什么？ 3. 什么液体汽化制冷？

第一章 蒸气压缩制冷的热力学原理

1. 蒸气压缩制冷循环系统主要由哪些部件组成，各有何作用？

2. 在图示有液体过冷，又有回汽过热的制冷循环中，写出各热力设备名称、其

中发生的热力过程及制冷剂在各热力设备前后所处的状态（温度、压力、物态）

3（ ）2高温高压过热气体（ ）压缩机绝热压缩（ ）413. 制冷剂在蒸气压缩制冷循环中，热力状态是如何变化的？

4. 试画出单级蒸气压缩式制冷理论循环的lgp-h图，并说明图中各过程线的含

义。

5. 已知R22的压力为0.1MPa，温度为10℃。求该状态下R22的比焓、比熵和

比体积。

6. 已知工质R134a参数值如下表所示，请查找lgp-h图填入未知项。 p/MPa 0.3 t/℃ ?25 70 h/kJ/kg v/m3/kg 0.1 s/kJ/(kg?K) 1.85 x 0.3

7. 什么单位容积制冷能力、跨临界循环

8. 有一个单级蒸气压缩式制冷系统，高温热源温度为30℃，低温热源温度为

-15℃，分别采用R22和R717为制冷剂，试求其工作时理论循环的性能指标。 9. 单级蒸气压缩式制冷实际循环与理论循环有何区别？试说明针对这些区别

应如何改善理论循环。

10. 什么是回热循环？它对制冷循环有何影响？

11. 某空调用制冷系统，制冷剂为氨，所需制冷量为48kW，空调用冷水温度

tc=10℃，冷却水温度tw=32℃，试进行制冷剂的热力计算。计算中取蒸发器端部传热温差δt0=5 ℃，冷凝器端部传热温差δtk=8 ℃，节流前制冷剂液体过冷度δtsc=5 ℃，吸气管路有害过热度δtsh=5 ℃，压缩机容积效率ηv =0.8，指示效率ηi=0.8。

12. 在同一T-S图上绘出理想循环(逆卡诺循环)与理论循环的循环过程，比较两

种循环，指出理论循环有哪些损失（在图中用阴影面积表示）。针对这些损失，说明如何改善蒸汽压缩制冷的理论循环。

13. 活塞式压缩机，制冷量为1120kw，各状态点参数如下：h1=1780kJ/kg，ν

1=0.25m3/kg，h2=1950kJ/kg，h4=650kJ/kg，计算q0、qk、qv、wc、Mr、φk、Pth、εth。

14. 液体过冷对循环各性能参数有何影响？

15. 如何确定双级压缩制冷循环的最佳中间压力？ 16. 什么叫中间完全冷却、中间不完全冷却？

17. 什么是复叠式制冷循环？为什么要采用复叠式制冷循环？

18.制冷剂在通过节流元件时压力降低，温度也大幅下降，可以认为节流过程近似为绝热过程，那么制冷剂降温时的热量传给了谁?

19.压缩机吸气管道中的热交换和压力损失对制冷循环有何影响？

20.请说明制冷剂的单位质量制冷能力q0和单位容积制冷能力qv的关系；在相同的工作条件下，不同制冷剂的q0与qv是否相同，为什么？

21.热泵循环的供热系数μ与制冷循环的制冷系数ε有何区别，二者之间有无关系？

22.某R22制冷循环，其蒸发温度为0℃，冷凝温度为35℃，膨胀阀前的液体温度为30℃，压缩机吸入干饱和蒸汽，试计算该理论循环的制冷系数εth及制冷效率ηR。

23.将一级节流、中间不完全冷却的双级压缩制冷循环表示在lgp-h和T-s图上，并推导该循环的理论制冷系数εth的计算公式。

24.在图1-27所示的R22一级节流、中间不完全冷却双级压缩式制冷循环中，其冷凝温度为35℃，蒸发温度为-38℃，膨胀阀2前的液体温度为30℃，膨胀阀1前的液体温度为0℃，低压级压缩机的吸气过热度为5℃。

（1）请画出如图所示制冷系统的压焓图。 （2）请问中间压力取多少较为适宜？

（3）欲获得10Rt（冷吨，1Rt≈3.86kW）的制冷量，请问：高、低压级压缩机的实际输气量各为多少m3/s？

1

（4）该制冷循环的理论耗功率为多少kW？

25.一台单级蒸气压缩制冷机工作在高温热源为40℃、低温热源温度为-20℃之间。试求分别用R134a，R22，R717工作时理论循环的性能指标 。 26，蒸气压缩制冷循环系统主要由哪些部件组成，各有何作用？ 27.制冷剂在蒸气压缩制冷循环中，热力状态是如何变化的？ 28.什么是回热循环？它对制冷循环有何影响？

29.某空调用制冷系统，制冷剂为氨，所需制冷量为48kW，空调用冷水温度tc=10℃，冷却水温度tw=32℃，试进行制冷剂的热力计算。计算中取蒸发器端部传热温差δt0=5 ℃，冷凝器端部传热温差δtk=8 ℃，节流前制冷剂液体过冷度δtsc=5 ℃，吸气管路有害过热度δtsh=5 ℃，压缩机容积效率ηv =0.8，指示效率ηi=0.8。

30.在同一T-S图上绘出理想循环(逆卡诺循环)与理论循环的循环过程，比较两种循环，指出理论循环有哪些损失（在图中用阴影面积表示）。针对这些损失，说明如何改善蒸汽压缩制冷的理论循环。

31.活塞式压缩机，制冷量为1120kw，各状态点参数如下：h1=1780kJ/kg，ν1=0.25m3/kg， h2=1950kJ/kg，h4=650kJ/kg，计算q0、qk、qv、wc、Mr、φk、Pth、εth。

第二章制冷剂与载冷剂

1. 什么是制冷剂？

2. 选择制冷剂时有哪些要求？

3. 氨作为制冷剂的主要优缺点有哪些？ 4. 什么是氟利昂？如何命名？

5. 什么叫载冷剂？对载冷剂的要求有哪些？ 6. 水作为载冷剂有什么优点？

7. 为什么要严格控制氟利昂制冷剂中的含水量？ 8. 润滑油的作用有哪些？

9.人们常讲的无氟指的是什么意思？

10.什么是制冷剂？对制冷剂有什么要求？选择制冷剂时应考虑哪些因素？

11.“环保制冷剂就是无氟制冷剂”的说法正确吗？请简述其原因；如何评价制冷剂的环境友好性能？

12.什么是载冷剂？对载冷剂有何要求？选择载冷剂时应考虑哪些因素和注意事项？

13.水作为载冷剂有什么优点？ 14.润滑油的作用有哪些？

15.将R22和R134a制冷剂分别放置在两个完全相同的钢瓶中，如何利用最简单的方法进行识别？

16.试分析冷冻油对制冷剂系统性能有何影响？如果制冷系统的蒸发器内含有浓度较高的冷冻油，对系统的制冷量有何影响，为什么？

第三章压缩机

1

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

制冷压缩机是如何分类的？

试比较半封闭活塞压缩机与全封闭活塞压缩机的特点。 简述活塞式制冷压缩机的理论工作循环。

何谓活塞式制冷压缩机的气缸工作容积、理论输气量？

一台8缸活塞式制冷压缩机气缸直径为125mm，活塞行程为100mm，转速为960r/min，求其理论输气量。

何谓输气系数？活塞式制冷压缩机的输气系数由哪几个系数组成？各系数有何含义？

活塞式制冷压缩机常用的能量调节方式有哪几种？ 对活塞式制冷压缩机进行润滑的作用是什么？

活塞压缩机如图：简述其工作过程及原理。说明影响活塞式制冷压缩机容积效率ηv的因素及产生的原因。

10. 试分析蒸发温度升高、冷凝温度降低时，对制冷循环的影响。

11. 滚动活塞式制冷压缩机有何特点？ 12. 涡旋式制冷压缩机有何特点？

13. 螺杆式制冷压缩机的优缺点主要有哪些？

14. 什么是离心式制冷机组的喘振？它有什么危害？如何防止喘振发生？ 15. 影响离心式压缩机制冷量的因素有哪些？

16. 有一活塞式制冷压缩机，工质为R22，气缸直径100mm，活塞行程70mm，转

数960r/min，压缩机无余隙，工况为tk=30℃,t0=-15 ℃，不考虑过热与过冷，求该压缩机理论制冷量，并为此压缩机匹配电动机。

17. 有一台6FS10型制冷压缩机，欲用来配一小型冷库，库内温度tc=-10℃，采

用水冷冷凝器，冷却水温度tw=30℃，工质为R22，蒸发器端部传热温差δt0=10 ℃，冷凝器端部传热温差δtk=5 ℃，蒸发器出口过热度δtsh1=5 ℃，吸气管路过热度δtsh2=5 ℃，高压液体有过冷，其过冷温度为32 ℃，压缩机行程70mm，转数1440r/min，容积效率ηv =0.6，指示效率ηi=0.65，摩擦效率ηm =0.9。计算制冷量、压缩机功率、冷凝负荷及配用电动机功率。 18.何谓压缩机的理论输气量Vh？何为压缩机的实际输气量Vr小于理论输气量Vh？Vr与哪些因素有关？

19.制冷压缩机的主要性能参数有哪些？试分析其影响因素。 20.什么是压缩机的工况？名义工况有何意义？

21.试分析转速、冷凝温度、蒸发温度对容积式和离心式压缩机制冷量的影响规律。

22.试用活塞式制冷压缩机的性能曲线分析冷凝温度、蒸发温度的变化对压缩机制冷量和轴功率的影响。

23.活塞式制冷压缩机常用的能量调节方式有哪几种？

1

24.活塞压缩机如图：简述其工作过程及原理。说明影响活塞式制冷压缩机容积效率ηv的因素及产生的原因。

25.一台采用R22制冷剂的热泵型房间空调器，其额定制热工况下的蒸发温度为3℃，冷凝温度为50℃，再冷度和过热度分别为3℃和5℃，当额定制热量为2800W，压缩机的总效率（ηiηmηdηe）和容积效率（ηv）分别为0.7和0.9时，请问需选用多大理论输气量Vh的压缩机？其制热COP为多少？

26.有一台6FS10型制冷压缩机，欲用来配一小型冷库，库内温度tc=-10℃，采用水冷冷凝器，冷却水温度tw=30℃，工质为R22，蒸发器端部传热温差δt0=10 ℃，冷凝器端部传热温差δtk=5℃，蒸发器出口过热度δtsh1=5 ℃，吸气管路过热度δtsh2=5 ℃，高压液体有过冷，其过冷温度为32 ℃，压缩机行程70mm，转数1440r/min，容积效率ηv =0.6，指示效率ηi=0.65，摩擦效率ηm =0.9。计算制冷量、压缩机功率、冷凝负荷及配用电动机功率。

第四章制冷装置的换热设备

1. 影响总传热系数的因素有哪些？

2. 影响蒸发器传热性能的主要因素有哪些？ 3. 说明蒸发器的作用和如何分类？

4. 比较干式壳管式蒸发器和满液式壳管式蒸发器，各自的优点是什么？ 5. 影响冷凝器传热的主要影响因素有那些？ 6. 说明冷凝器的作用和分类？

7.举例说明如何强化换热器的换热效率。

8.举例说明制冷空调产品上强化传热采取的措施？

9.试描述冷凝器的传热过程，并分析风冷冷凝器和水冷冷凝器的最大热阻处于哪一侧？为了最有效地提高冷凝器换热能力，应该在换热管内侧还是外侧加肋？ 10.与风冷式冷凝器相比较，蒸发式冷凝器强化换热的机理是什么？使用蒸发式冷凝器应注意哪些问题？

11.比较满液式蒸发器和干式蒸发器的优缺点，它们各适用于什么场合？

12.在直接蒸发式空气冷却器设计中，管内制冷剂流速选取应考虑哪些因素？应该如何确定制冷剂通路的分支数？

13.直接蒸发式空气冷却器是空调热泵机组中最常用的蒸发器，试提出改善直接蒸发式空气冷却器的传热能力的措施。

14.影响蒸发器传热的主要影响因素有那些？ 15.影响冷凝器传热的主要影响因素有那些？

16.举例说明制冷空调产品上强化传热采取的措施？

1

17.已知一R134a制冷系统的冷凝器负荷为16kW，冷凝器进口干空气温度为39℃，出风温度为47℃，试设计该风冷式冷凝器。

第五章节流装置和辅助设备

1. 在制冷系统中节流阀的功能是什么？安装在什么位置？ 2. 常用的节流机构有哪些？

3. 简述浮球式膨胀阀工作原理。

4. 分析内平衡式热力膨胀阀的工作原理？ 5. 毛细管有何优缺点？

6. 为什么要设置中间冷却器？ 7. 贮液器起什么作用？

8. 氟用中间冷却器与氨用中间冷却器的冷却原理有何不同？ 9. 制冷系统中为什么要除水、除杂质？ 10.一只完好的热力膨胀阀（未装入制冷系统），其阀口是开启还是闭合的？为什么？如果感温包破裂，其阀口是开启还是闭合的？为什么？ 11.毛细管和节流短管二者的相似之处和各自的有缺点是什么？ 12.简述浮球式膨胀阀工作原理。

13.常用的节流机构有哪些？在制冷系统中的作用是什么？ 14.简述热力膨胀阀工作原理。 15.贮液器起什么作用？

16.充液式热力膨胀阀的过热度随蒸发温度变化而改变。在R22制冷系统中，分别采用感温包充注R22、R134a、R600a的充液式热力膨胀阀，试绘制三种情况下蒸发器的过热度随蒸发温度的变化曲线（弹簧预紧力均取0.097MPa）。

17.R22制冷系统的蒸发温度为5℃，冷凝温度为40℃，节流前液态制冷剂的再冷度为5℃，当制冷剂设计流量为40kg/h时，请计算选择毛细管的内径及长度。

第六章蒸气压缩式制冷装置及运行调节

1. 氟利昂制冷系统中为何要设干燥器？ 2. 什么是变频空调器？有何优点？ 3. 离心式压缩机容量调节方式有哪些？ 4. 容积式压缩机容量调剂方式有哪些？ 5.试分析转速可调型房间空调器的节能机理。 6.氟利昂制冷系统中为何要设干燥器？ 7.什么是变频空调器？有何优点？

第七章吸收式制冷

1. 制冷剂与吸收剂应具有的性质

2. 溴化锂溶液为何容易产生结晶，如何避免结晶现象

1

3. 以水做制冷剂有哪些特点？ 4. 循环倍率的公式及意义 5. 溶液热交换器的作用

6. 单效溴冷机的主要部件有哪些？各部件有何作用？ 7. 吸收式制冷系统的特点

8. 画出单效蒸汽型吸收式制冷循环图，标出各设备名称并用不同线形表示出溶

液循环和制冷剂循环。

9. 画出双效蒸汽型吸收式制冷循环图，标出各设备名称并用不同线形表示出溶

液循环和制冷剂循环。

10.为什么溴化锂制冷机中双效机比单效机的热力系数高，为节能型机组？ 11.溴化锂溶液对一般金属有比较强的腐蚀作用，应从哪些方面减少或延缓腐蚀？

12.吸收式制冷机是如何完成制冷循环的？在溴化锂吸收式制冷循环中，制冷剂和吸收剂分别起哪些作用？从制冷剂、驱动能源、制冷方式、散热方式等各方面比较吸收式制冷与蒸汽压缩式制冷的异同点。

13.试分析在吸收式制冷系统中为何双效系统比单效系统的热力系数高？

14.简述蒸汽型单效吸收式冷水机组有哪些主要换热部件？说明各个部件的作用与工作原理。为什么说溶液热交换器是一个节能部件？

15.试分析吸收式冷水机组与蒸汽压缩式制冷机组的冷却水温度是否越低越好？ 练习题

利用溴化锂溶液的h-ξ图，计算溶液从状态a（ξa=62%，ta=50℃）变化到状态比（ξa=58%，ta=40℃）时所放出的热量。

第八章水系统与制冷机房

1. 冷却水系统有哪几类？各有何特点？ 2. 冷冻水二次泵系统的适用场合。 3.冷却水系统有哪几类？各有何特点？ 4.冷冻水二次泵系统的适用场合。

试题一

1

一、 填空 （每空2分，共20分）

⒈ 制冷压缩机、（ ）、节流阀和（ ），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（ ），临界温度要（ ），凝固温度要（ ）。（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（ ），（ ），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（ ）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（ ）、冷却器、（ ）及膨胀器。

二、 名词解释 （每题4分，共20分） ⒈人工制冷 ⒉容积效率 ⒊载冷剂 ⒋热力完善度 ⒌完全中间冷却

三 简答 （前两题6分，第三题8分，共20分）

⒈简述单级蒸汽压缩制冷理论循环工作原理？并说明各设备之间制冷剂的热力状态

⒉液体过冷对循环各性能参数有何影响？

3.回气器的作用有哪些？哪些制冷剂适宜采用回热循环？

1

四、计算题 （共20分）

有一活塞式制冷压缩机，工质为R22，气缸直径100mm，活塞行程70mm，转数960r/min，压缩机无余隙，工况为tk=30℃,t0=-15 ℃，不考虑过热与过冷，求该压缩机理论制冷量，并为此压缩机匹配电动机。

五、画图及说明（共20分）

画出单效溴化锂吸收式制冷原理图，并说明其中各个换热设备的作用

试题二

一、

填空 （每空2分，共20分）

⒈单级蒸汽压缩制冷系统，是由 （ ）、冷凝器、蒸发器和（ ）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（ ），纯度要（ ），热化学稳定性要（ ），高温下不易分解。

⒊目前广泛采用的载冷剂有（ ）、（ ）、有机化合物等三大类。

⒋为了获得更低的（ ），有时需采用复叠制冷循环。

⒌半导体制冷属于（ ）制冷，是利用（ ）效应来实现的。 二、 名词解释 （每题4分，共20分） ⒈氟利昂

⒉制冷系数

⒊单位容积制冷量

⒋跨临界循环

1

⒌中间不完全冷却

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？

⒉为什么说双效溴化锂吸收式制冷系统比单效溴化锂吸收式制冷系统效率高，更节能？

3.与蒸气压缩式制冷系统相比，吸收式制冷系统有何特点？

四、计算题 （共18分）

活塞式压缩机，制冷量为1120kw，各状态点参数如下：h1=1780kJ/kg，ν1=0.25m3/kg，h2=1950kJ/kg，h4=650kJ/kg，计算q0、qk、qv、wc、Mr、φk、Pth、εth。

六、画图及说明（共22分）

在同一T-S图上绘出理想循环(逆卡诺循环)与理论循环的循环过程，比较两种循环，指出理论循环有哪些损失（在图中用阴影面积表示）。针对这些损失，说明如何改善蒸汽压缩制冷的理论循环。

1

部分习题解答

绪论 1.

解：是自然界的某物体或某空间达到地于环境的温度，并使之维持这个温度。 2.

解：液体气化法、气体膨胀法、热电法、固体绝热去磁法。主要采用液体气化制冷法，其中以蒸汽压缩制冷和吸收式制冷应用最广。 3.

解：通过液体气化吸热，吸取被冷却物的热量，已达到制冷的目的。

1

第一章 1．

解：共由四部分组成，分别是压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器。 压缩机：、压缩和输送制冷剂蒸气，消耗功（能量补偿） 冷凝器：制冷剂蒸气在其中冷却、冷凝，并向高温热源释放热量 膨胀阀：节流降压，调节供入蒸发器制冷剂流量

蒸发器：制冷剂在其中汽化，吸收低温热源热量(输出冷量） 2． 解：

32（ ）冷凝器 低温液体 高温高压过热气体节流降压 （ ）膨胀阀 压缩机绝热压缩低温低压湿蒸气 4（ ）蒸发器 低温低压蒸汽蒸1等压蒸发 3．

解：压缩机吸入蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸气，将其压缩为高温高压气体，进入冷凝器，在压力不变的情况下被冷却介质冷却，放出热量，温度下降，凝结成液体，高压液体进入膨胀阀节流降压，部分液体汽化，成为低温低压湿蒸气，进入蒸发器，液态制冷剂在压力不变情况下吸收被冷却物热量而汽化，形成低温低压蒸气再被压缩机吸入。 7．

解：单位容积制冷能力是指压缩机吸入1m3制冷剂所产生的冷量

10．

1

解：

回热：使节流前的制冷剂液体与压缩机吸入前的制冷剂 蒸气进行热交换，使液体过冷、蒸气过热。 回热循环：具有回热的制冷循环（11’233’4’1）

11．

解:绘制压焓图，根据已知条件，制冷循环的工 况参数为：

tk=tw+ δtk=32+8 =40℃ t0=t0- δt0=10-5 =5℃ t3=tk- δtsc=40-5 =35℃ t1=t0+δtsh=5+5 =10℃

1

单位质量制冷量：q0=h0-h4=1095kJ/kg 单位容积制冷量：qv=q0/v1=4390kJ/m3 理论比功：w=h2-h1=160.71kJ/kg 指示比功：wi=w/ηi=200.89kJ/kg

冷凝器入口制冷剂比焓：wi=h2s-h1 则h2s=wi+h1=1676.13kJ/kg 性能系数：COP=q0/w=6.81 COPi=q0/wi=5.54 冷凝器单位冷负荷：qk=h2s-h3=1309.44kJ/kg 制冷剂质量流量：Mr=Φ0/q0=43.8g/s 实际输气量：Vr=Mrv1=0.01093m3/s 理论输气量：Vh=Vr/ ηv =0.01367m3/s 指示比功：wi=w/ηi=200.89kJ/kg 理论功率：p=Mrw=7kW

实际功率： pi= p / ηi =8.8kW 冷凝器冷负荷：Φk=Mrqk=57.35kW 14.

解：节流前液体过冷度越大，则节流后的干度就越小，单位制冷量就增加越多，一定的过冷度可以防止进入节流装置 前的制冷剂处于两相状态，使节流机构工作稳定 15．

解：一般以制冷系数最大作为确定中间压力的原则，由于制冷循环形式或压缩机排气量配置不同，很难用一个统一表达式进行最佳中间压力的计算，设计时，应选择几个中间压力值进行试算，以求得最佳值。 通常也有以高、低压缩机的压缩比相等作为原则，计算双级压缩制冷循环的中间压力。这样得到的结果，

1

虽然制冷系数不是最大值，但可使压缩机气缸工作容积的利用程度较高，具有使用价值。此时，中间压力的计算式为不会 16．

解：中间完全冷却：将低压级的排气冷却到中间压力下的饱和蒸气。 中间不完全冷却：未将低压级排气冷却到中间压力下的饱和温度， 高压级压缩机吸入的是中间压力下过热蒸气。 17．

解：由两个（或数个）不同制冷剂工作的单级（也可以是多级） 制冷系统组合而成。

由两个单独的制冷系统组成——高温级&低温级 ?高温部分使用中温制冷剂（-60℃

?只有低温系统中制冷剂在蒸发时吸收被冷却物的热量； 高温部分制冷剂的蒸发是用来使低温部分的制冷剂冷凝 第二章 1.

解：在系统中循环流动，通过自身热力状态的循环变化，使制冷机系统不断地与外界发生能量交换，从而达到制冷目的的物质。 2.

解：①环保指标：ODP臭氧层损耗潜能值（R11=1）；GWP全球温室效应潜能值（CO2=1）；HGWP温室效应指数（R11=1）②热力学指标：饱和蒸汽压力适中，冷凝压力不宜过高（以免设备笨重），蒸发压力不低于大气压力（避免负压外界气体进入系统）。单位制冷量q0和单位容积制冷量qv大。比功小，循环效率高。等熵压缩终了温度不太高，以免润滑条件恶化。③迁移特性：黏度、密度小，热导率大，减少流动阻力及充注量，提高热交换设备传热系数，较少传热面积，使系统结构紧凑。④物理化学性质：无毒、不燃烧不爆炸、安全，化学稳定性和热稳定好。 3.

解：优点：单位容积制冷能力大，蒸发压力和冷凝压力适中，制冷效率高。且

1

ODP、GWP均为0。缺点：有强烈的刺激性、毒性，对人体有危害，可燃有爆炸危险。 4.

解：定义：氟利昂是饱和碳氢化合物卤族衍生物的总称。命名：饱和碳氢化合物的分子式：CmH2m+2，氟利昂的化学分子式：CmHnFxClyBrz 命名为：R（m-1）（n+1）（x）B（z）

共沸混合工质：R5**，非共沸混合工质：R4**，无机制冷剂：R7**，**为该无机物的相对分子量 5.

解：定义：间接制冷系统中传递热量的液体介质，在蒸发器中被制冷机冷却后，送至冷却设备中，吸收被冷却物的热量，再返回蒸发器，将吸收的热量释放给制冷剂，重新再被冷却。要求：在使用温度范围内，不凝固不气化；无毒化学稳定性好，对金属不腐蚀；比热大，传输一定冷量所需流量小；密度小粘度小，可减少流动阻力，降低循环泵消耗功率；导热系数大，可减少换热设备的传热面积；来源充裕，价格低廉。 6.

解：来源充裕，价格低廉，无毒化学稳定性好，对金属不腐蚀，比热较大，密度黏度较小。 7.

解：水在氟利昂中的溶解度与温度有关，温度下降，溶解度就会减少，在氟利昂系统中，当含有水分的氟利昂通过节流膨胀节流后温度急剧下降，溶解度下降，使一部分水被分离出来停留在节流孔周围，当温度低于冰点，则会发生冰堵现象。水长期溶解在氟利昂中，会分解而腐蚀金属，是润滑油乳化。 8.

解：输送到运动部件的接触面，形成油膜，降低压缩机摩擦功并带走摩擦热，提高压缩机的可靠性和使用寿命；减少泄露；带走油污杂质；在零件表面形成幽油膜护层。 思考题 1.

1

解：是氟利昂中没有氯元素，只含有C、H、F、Br。 第三章 1.

解：根据工作原理的不同，可分为两大类：容积式制冷压缩机和离心式制冷压缩机。

容积式制冷压缩机是靠改变工作腔的容积，将周期性吸入的定量气体压缩。 离心式制冷压缩机是靠离心力的作用。 2.

解：半封闭式压缩机特点

（1）压缩机机体与电动机壳体铸成一体， 压缩机与电动机同轴，密封性能好

（2）低温制冷剂蒸气通过电动绕组，改善了电动机的冷却条件，提高了电动机效率

（3）压缩机吸气被电动机预热，气缸吸入液体产生液击可能性小体型小、重量轻、占地面积小

（4）电机绕组与制冷剂及润滑油直接接触，易起腐蚀，需特殊漆包线

全封闭式压缩机特点

(1)压缩机与电动机全密封在钢壳内，比半封闭式密封性好，重量更轻 (2)无齿轮油泵或转子油泵，压缩机的润滑靠设在主轴中的偏心油道，利用离心力的作用将润滑油送到摩擦面

(3)压缩机与电动机在机壳内用弹簧减震装置支撑，运行平稳，噪声小 (4)吸入蒸气直接与电动机绕组接触而被预热，一般不会湿压缩 (5)电机被低温制冷剂冷却，提高了电机效率 4.

解： 气缸工作容积Vg：

理想工作过程下，曲轴每旋转一圈， 压缩机一个气缸所吸入的低压气体的体积。

（D为气缸直径，L为活塞行程）

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Vg??4D2L (m3)理论输气量Vh：在理想条件下，压缩机在单位时间内由气缸输送的气体体积。

（z为气缸数，n为转数） 16.

解： h1=399.16，h2=432 kJ/kg，h3=236.62 kJ/kg， ν1=0.07757m3/kg Ф0=ηvvhqv

其中ηv=λvλpλlλt 无过热，无余隙，λv=1，λt=1 λp= c=0, ?p为0.05~0.1，取0.05时，λp=0.95 1?C?p?vp1取0.95 p1 λl=0.95~0.98 ηv=1*0.95*1*0.95=0.9025

vh=vg*n/60=m3/s

qv= h1- h4/ v1=(399.16-236.62)/0.07757=2095.4 kJ/kg Ф0=ηvvhqv=0.9025*0.00882*2095.4=16.68kW P=(1.1~1.15)

1-11?vvhh2?h1 其中 =0.65~0.72 =1或0.9~0.95 ?1，?i??md?i?m其中 =0.65~0.72， =1或0.9~0.95

?i?m? 取 =0.65， =1 则p= 5.7kW d17.

?d解：制压焓图，根据已知条件，制冷循环的工 况参数为：

tk=tw+ δtk= 30+5 = 35℃ t0=tc- δt0= -10-10 = -20℃ t3=32℃

t1’=t0+δtsh1+δtsh2 = -20+5+5 = -10℃

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单位质量制冷量：q0=h1-h4=161.52 (kJ/kg) 单位容积制冷量：qv=q0/v1’=1696.64 (kJ/m3) 理论比功：w=h2-h1’=43.98 (kJ/kg) 指示比功：wi=w/ηi=67.77 (kJ/kg)

冷凝器入口制冷剂比焓：wi=h2s-h1’ 则h2s=wi+h1’=471.68( kJ/kg) 性能系数：COP=q0/w=3.67 COPi=q0/wi=2.39 冷凝器单位冷负荷：qk=h2s-h3=232.48 (kJ/kg) 理论输气量:Vh=πD2SZn/4=0.079 (m3/s) 实际输气量：Vr= λ Vh=0.0474 (m3/s) 制冷剂质量流量：Mr= qv /v1’=0.5 (kg/s) 制冷量:Φ=q0 Mr=80.76 (kW) 理论功率：p=Mr w=22 (kW) 指示功率：pi=Mr wi=33.8 (kW) 冷凝器冷负荷：Φk=Mr qk=116 (kW) 配用电机功率：

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第四章 1.

解：冷凝器：制冷机的冷凝换热，冷却剂的换热，管壁与垢层热阻，制冷剂蒸汽的流速流向，传热壁面粗糙度，空气及不凝性气体。制冷剂蒸汽中含油，冷凝器构造及形式，冷却介质。蒸发器：制冷剂在蒸发器中的沸腾换热，载冷剂在蒸发器中的换热，制冷机的物理性质，制冷剂液体的润滑能力，制冷剂沸腾温度，蒸发器的构造，制冷机的含油量。 2.

解：制冷机的物理性质，制冷剂液体的润滑能力，制冷剂沸腾温度，蒸发器的构造，制冷机的含油量。 3.

解：作用：通过制冷剂的蒸发（沸腾），吸收载冷剂（被冷却物）的热量，从而达到制冷目的。分类：按照载冷剂的不同分为冷却空气和冷却各种液体的蒸发器；按照供液方式不同，分为满液式蒸发器、非满液式蒸发器、循环式蒸发器、淋激式蒸发器。 4.

解：满液式壳管式蒸发器：①结构紧凑传热性能好，制造工艺简单。②制冷剂充灌量大，液体静压力对蒸发温度影响较大。③蒸发温度低，会使水冻结。④蒸发器水容量小，运行过程热稳定性差。

干式壳管式蒸发器：①润滑油顺利返回压缩机，制冷剂充注量小。②用于冷却水时，蒸发温度达到0℃不会冻结。③可采用热力膨胀阀，比浮球膨胀阀更可靠。 5.

解：制冷剂蒸汽的流速流向，传热壁面粗糙度，空气及不凝性气体。制冷剂蒸汽中含油，冷凝器构造及形式，冷却介质。

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6.

解：作用：将制冷压缩机排出的高温高压气态制冷剂予以冷却，使之液化，以便制冷系统中循环使用。分类：水冷式冷凝器，风冷式冷凝器，蒸发式冷凝器。 思考题 1.

解：解：高效换热管：内肋管，低肋管，横纹管。调整肋片间距：防止结霜。亲水镀膜，管径细化，降低热阻。 2.

解：高效换热管：内肋管，低肋管，横纹管。调整肋片间距：防止结霜。亲水镀膜，管径细化，降低热阻。 第五章 1.

解：对高压液态制冷剂进行节流降压，保证冷凝器与蒸发器之间的压力差，调节进入蒸发器的制冷剂流量以适应蒸发器热负荷变化。通常安装在冷凝器之后，蒸发器之前。 2.

解：手动膨胀阀，浮球式膨胀阀，热力膨胀阀，电子膨胀阀，毛细管，节流短管。 3.

解：浮球式膨胀阀有直通式和非直通式两种，这两种浮球阀的工作原理都是依靠浮球室中的浮球因页面的降低或升高，控制阀门的开启或关闭。 4.

解：内平衡时热力膨胀阀：当外界条件发生变化使蒸发器负荷减小，蒸发器内液态制冷剂沸腾减弱，使感温包的温度低于10℃，阀门关小，制冷剂供应量有所减小，膜片达到一平衡位置，蒸发器出口的过热度将小于5℃。反之亦然。热力膨胀阀是通过蒸发器出口气态制冷剂的过热度控制膨胀阀开度的，分为内平衡式和外平衡式两种。 5.

解：毛细管：优点：结构简单，无运动部件价格低廉，使用时，系统不需要设

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储液器，制冷剂充注量小。压缩机体停止运转后，冷凝器与蒸发器内的压力可以较快的自动达到平衡，减轻电动机的启动负荷。缺点：调节性能较差，供液量不能随工况的变化而任意调节，因此使用与蒸发温度变化范围不大、负荷比较稳定的场合。

节流短管：优点：价格低廉制造简单，可靠性好便于安装，取消了热力膨胀阀系统中用于辨别制冷负荷大小所增加的感温包等，具有良好的互换性和自平衡能力。缺点：采用节流短管的制冷系统须在蒸发器后面设置气液分离器，以防止压缩机发生湿压缩。 6.

解：中间冷却器用于双级压缩制冷装置，双级压缩氨制冷系统采用中间冷却器，中间冷却器用来同时冷却高压氨液及低压压缩机排出的氨气。 7.

解：在制冷系统中其稳定制冷剂流量的作用，并可用来储液态制冷制。 8.

解：双级压缩氨制冷系统采用中间冷却器，中间冷却器用来同时冷却高压氨液及低压压缩机排出的氨气。双极压缩氟利昂制冷装置采用中间不完全冷却，中间冷却器只用来冷却高压制冷剂液体。 9.

解：除水：若蒸发器出来的气态制冷剂中含有水，进入压缩机压缩时，会发生湿压缩，产生液击现象，损坏压缩机，同时水蒸气占用一部分体积，使得系统的制冷能力下降。若节流后温度低于冰点，还会出现冰堵的现象。制冷系统中有水，会引起管道的锈蚀，润滑油乳化。除杂质：若系统只含有杂质，会加大制冷剂在系统中循环的阻力，甚至造成管道堵塞，不利于循环影响制冷效率。 第六章 1.

解：水在氟利昂中的溶解度与温度有关，温度下降，溶解度就会减少，在氟利昂系统中，当含有水分的氟利昂通过节流膨胀节流后温度急剧下降，溶解度下降，使一部分水被分离出来停留在节流孔周围，当温度低于冰点，则会发生冰堵现象。水长期溶解在氟利昂中，会分解而腐蚀金属，是润滑油乳化。

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2.

解：采用交流变频或直流调速压缩机的空调系统称为变频空调器。优点：空调器能效比大，节能效果显著；减少启停次数，减少了启停损失；采用高速运行可缩短房间降温（升温）时间，改善房间热舒适性；低速启动，启动电流小；在冬季室外温度较低的情况下，可采用增加转速的提高空调器的制热能力。 3.

解：叶轮入口导液阀转角调节；压缩机转速调节；叶轮出口扩压器宽度调节；热气旁通阀调节。 4.

解：台数控制，吸气节流，排气旁通，可变行程，吸气旁通，卸载控制。 第七章 1.

解：制冷剂（Refrigerant）应具有的性质： 蒸发压力不要太低，冷凝压力不要过高； 蒸发潜热大，以减小制冷剂的循环量； 比容小，热力系数高，传热系数高； 液相和气相的粘度都低；

化学性质不活泼，和金属等不化合，稳定性好； 无毒和无刺激性，无可燃性和爆炸性； 容易检出外漏的气体； 价格便宜，容易获得。

吸收剂（Absorbent）应具有的性质： 在相同压力下，吸收剂的沸点比制冷剂的高，而 且相差的越大越好；

具有强烈地吸收制冷剂的能力；

无毒、无臭、不燃烧、不爆炸，安全可靠； 对金属材料的腐蚀性小； 价格低廉。易于获得。 2.

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解：原因：溶液的温度过低或者浓度过高均容易发生结晶。 方法：在发生器中设有浓溶液溢流管（也成为防晶管） 3.

解：优点：1价格低廉，取用方便； 2汽化潜热大

3无毒、无味、不燃烧、不爆炸。 缺点：1常压下蒸发温度高，当蒸发温度降 低时， 蒸发压力也很低 2蒸汽的比容大

3不能制取0℃以下的低温 4.

解; 溶液循环倍率：发生器中产生1kg冷剂蒸气 所需要的稀溶液量 5.

解：回热器，来自发生器的高温浓溶液与来自吸收器的低温稀溶液进行热量交换。浓溶液温度降低，稀溶液温度上升。降低吸收器冷负荷与发生器热负荷，提高机组热力系数，减少驱动热源消耗。 6．

解：发生器、吸收器、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、溶液热交换器、发生器泵、蒸发器泵。 7.

解：以热能驱动，利用二元或多元工质对实现制冷循环，与压缩式相比特点如下：

（1.）可利用多种能源驱动

（2.）可大量节约用电，平衡热电站的热电负荷，在空调季节削减电网负荷 （3.）结构简单，运动部件少，安全可靠 （4.）以水或氨为制冷剂，环保 ODP=0 GWP=0 （5.）热力系数较压缩制冷循环低 8. 解：

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9. 解

：

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第八章 1．

解：冷却水系统分类

直流式：升温后的冷却回水直接排走，不重复使用

混合式：将一部分已用过的冷却水与深井水混合，然后用水泵压送至各冷凝器

循环式：将来自冷凝器的冷却回水先通入蒸发式冷却装置，使之冷却降温，然 后再用水泵送回冷凝器循环使用

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