工程热力学
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 142

工程热力学 PowerPoint PPT Presentation


  • 58 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

工程热力学. 鲁锡兰. 华东理工大学 资源与环境工程学院. 第一章 基本概念. 第一节 热力系统. 1. 系统、边界与外界 2. 闭口系统与开口系统 3. 绝热系统与孤立系统 4. 系统的内部状况 ①均匀系与非均匀系 ②单相系与复杂相系 ③单元系与多元系. 第二节 工质的热力状况 及其基本状况参数. 1. 状态与状态参数 2. 基本状态参数 ① 温度 ② 压力 ③ 比容与密度 3. 强度性参数与广延性参数. 第三节 平衡状态、状态公理及状态方程. 1. 平衡状态 2. 状态公理

Download Presentation

工程热力学

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


6823108

工程热力学

鲁锡兰

华东理工大学

资源与环境工程学院


6823108

第一章基本概念

第一节热力系统

1.系统、边界与外界

2.闭口系统与开口系统

3.绝热系统与孤立系统

4.系统的内部状况

①均匀系与非均匀系

②单相系与复杂相系

③单元系与多元系


6823108

第二节工质的热力状况

及其基本状况参数

1.状态与状态参数

2.基本状态参数

①温度

②压力

③比容与密度

3.强度性参数与广延性参数


6823108

第三节 平衡状态、状态公理及状态方程

1.平衡状态

2.状态公理

▲▲确定纯物质系统平衡

状态的独立参数=n+1

3.状态方程

F(v,T,P)=0


6823108

第四节准静态过程与可逆过程

1.准静态过程

2.可逆过程

3.可逆过程的膨胀功(容积功)

4.可逆过程的热量


6823108

第五节 热力循环

1.正循环

2.逆循环


6823108

第二章 气体的性质

第一节 理想气体状态方程

1.理想气体与实际气体

2.理想气体状态方程

Pv=RT

PV=mRT

3.气体常数与通用气体常数

R=R0/M


6823108

第二节 实际气体状态方程式

1.范德瓦尔方程

2.R-k方程

3.实际气体的通用状态方程


6823108

第三节 理想气体的比热

1.比热的定义和分类

①定义:

②分类:

A.按物理量单位分为:

a.质量比热,符号c, (kJ/kg.K)

b.容积比热,符号c’, (kJ/m3.K)

c.摩尔比热,符号Mc, (kJ/kmot.K)

三者关系: c’= Mc/22.4=cρ0

B.按过程分类:cP和cV


6823108

2.cP和cV与梅耶公式的关系

对于理想气体, cP=f(T), cV=f(T)

3.定值比热、真实比热与平均比热


6823108

第四节 混合气体的性质

1.混合气体的分压和分容定律

2.混合气体的成分表示方法及换算

3.混合气体的折合分子量与气体常数

4.混合气体的比热


6823108

第三章 热力学第一定律

本章要点:

能量守恒,能量是可以转换的.

能量守恒定律:系统收入能量

-支出能量=系统储存能增量


6823108

第一节 系统储存能

系统储存能:内储存能、外储存能

1.内能:

在热力学中只考虑内动能和内位能,不考虑化学反应、核裂变

理想气体:u=f(T)

2.外储存能:

①宏观动能:Ek=1/2mc2

②重力位能:Ep=mgz

3.系统的总储存能

E=U+Ek+Ep


6823108

第二节 系统与外界传递的能量

1.热量

2.功量

①膨胀功(W);

②轴功(Ws)

3.随物质流传递的能量

①流动工质本身具有的储存能(E)

②流动功(也称推动功),符号为Wf


6823108

第三节 闭口系统能量方程

1.闭口系统能量方程表达式

2.热力学第一定律在循环过程中的应用

不消耗能量而连续作功的所谓第一类永动机是不可能实现的。

3.理想气体内能变化计算


6823108

例1. 1kg空气从0.1MPa,

100℃变化到0.5MPa、

1000 ℃,求△u和△h

(设为理想气体)

①用定比热

②用平均比热


6823108

例2. 一闭口系统经历了一个由四个过程

组成的循环,试填充表中所缺数据,

并判断是正循环?逆循环?


6823108

例3. 有一绝热刚性容器,有隔板将它

分成A、B两部分,开始时,A中

盛有TA=300K,PA=0.1MPa,

VA=0.5m3的空气;B中盛有

TB=350K,PB=0.5MPa,VB=0.2m3

的空气。求打开隔板后两容器

达到平衡时的温度和压力。


6823108

第四节 开口系统能量方程

1.稳定的开口系统(举例)

2.不稳定的开口系统(举例)

3.开系能量方程式的推导

4.开系能量方程式


6823108

例1.有一橡皮袋P1=0.8MPa,

t1=27℃空气,V1=8m3,

由于洩漏,球内气体压力

降到P2=0.75MPa,温度不变,

称重后少了10kg,求Q。

解:怎样取系统?


6823108

第五节 开口系统稳态稳流能量方程

1.稳态稳流能量方程表达式

能量方程:

对于单位工质:


6823108

2.技术功

引入技术功后,能量方程表达式可写成:

可逆过程:


6823108

例2. 空气在某压气机中被压缩,压缩前空气

的参数是P1=100kPa,v1=0.845m3/kg,压

缩后的参数P2=800kPa,v2=0.175m3/kg。

设在压缩过程中每kg空气的内能增加

150kJ,同时向外界放出热量50kJ,压气

机每min生产压缩空气10kg。试求:

(1)压缩过程中对每kg气体所作的压缩功;

(2)每生产1kg压缩空气所需的轴功;

(3)带动此压气机要用多大功率的电动机?


6823108

第六节 稳定稳流能量方程的应用

1.动力机

得:


6823108

2.压气机

得:


6823108

3.热交换器

得:


6823108

4.喷管

得:


6823108

例1.供暖用风机连同加热器,把温度为t1=0℃

的冷空气加热到温度为t3=250℃,然后

送入建筑物的风道内,送风量为0.56kg/s,

风机轴上的输入功率为1kW,设整个装

置与外界绝热.试计算:

(1)风机出口处空气温度t2;

(2)空气在加热器中的吸热量;

(3)若加热器中有阻力,空气通过它时产

生不可逆的摩擦扰动并带来压力降

落,以上计算结果是否正确?


6823108

第四章 理想气体的热力过程及气体压缩

本章要点:

①研究对象为理想气体的等容、等压、等温、等熵及多变过程

②基础:理想气体状态方程,能量守恒定律

③掌握各热力过程的过程方程、状态参数变化值的计算、功量和热量的计算、在P-v和T-S图上直观表示各热力过程

④掌握压气机的工作原理和理论压缩轴功的计算


6823108

第一节 理想气体的热力过程

1.Pvn=const

(多方过程或多变过程)普遍式

n=0为等压过程

n=1为等温过程

n=k为等熵过程

n=±∞为等容过程

n=n为多变过程


6823108

2.重点讨论内容:

各热力过程的过程特征、过程方程、P-V图、T-S图、△u、 △h、 △S、W、Wt、q的计算


6823108

3.关于多变过程

①多变指数n如何求取?

②多变过程热量qn计算


6823108

4.在P-v图或T-S图上确定过程量的变化。

①在P-v图上可直观看出P、v的变化,而在T-S图上如何判断?

②在T-S图上可直观看出T、S的变化,能直观判断过程是放热或吸热,而在P-v图上将如何判断?


6823108

例1

如图所示:

求△uab、 △uac哪个大?


6823108

例2.将P-v图表示的循环,表示在T-S

图上,图中2-3,5-1为定容过程;

1-2,4-5为定熵过程,3-4为定压

过程(作定性分析) 。


6823108

例3.封闭气缸中P1=8MPa,

t1=1300℃,可逆多变

膨胀过程P2=0.4MPa,

t2=400℃,R=0.287kJ/kg.K,

比热cV=0.716kJ/kg.K,求q


6823108

例4.(综合题)

有1kg空气,初始状态为P1=0.5MPa,

t1=150℃,进行下列过程:

(1)可逆绝热膨胀到P2=0.1MPa;

(2)不可逆绝热膨胀到P2=0.1MPa,T2=300K;

(3)可逆等温膨胀到P2=0.1MPa;

(4)可逆多变膨胀到P2=0.1MPa,多变指数n=2;

试求出上述各过程中的膨胀功及熵的变化,并

将各过程的相对位置画在同一P-v图和T-S图上。


6823108

第二节 压气机的热力过程

★压气机的应用举例

★压气机的分类

①按工作原理分成两大类:

a.活塞式

b.叶轮式

②按气体压头分:

通风机(<115kPa)

鼓风机(115-350kPa)

压气机(>350kPa)


6823108

1.单级活塞式压气机工作原理和理论耗功量计算

①单级活塞式压气机,其工作原理分为三个阶段:

吸气过程

压缩过程

排气过程

②理论压气过程的条件(假设)

a.不存在余隙;

b.压缩过程是可逆的;

c.气体流过进、排气阀时没有阻力损失

③理论压气轴功的计算(板书)


6823108

2.余隙容积

①为何存在余隙

a.进、排气阀安装;

b.公差配合需要;

c.热胀冷缩的需要;

②余隙对生产量的影响

a.余隙的百分比

b.容积效率

③讨论影响容积效率的影响因素


6823108

3.余隙对理论压气轴功的影响(讨论)

4.多级压缩及中间冷却

5.级间压力的确定


6823108

例1. 空气,三级压缩,从0.1MPa,20℃

压缩到12.5MPa,假定进入每级气

缸时空气温度相等,各级多变指

数n=1.3,m=120kg/h。

求:①β1,β2,β3

②各级排气温度及

压气机最小功率

③假如单级压缩,

则出口气体温度及功率


6823108

第五章 热力学第二定律

本章要点:

1.过程进行的方向和条件

2.第二定律的表述方法

3.熵方程(第二定律数学表达式)

4. 和 的概念


6823108

第一节 热力学第二定律

1.自发过程不可逆(举例)

①热量从高温 低温

②摩擦发热,机械能 热能

③自由膨胀

④电 热


6823108

2.第二定律的表述方法

①克劳修斯说法(从热量传递方向性)

不可能把热量从低温物体传到高温

物体而不引起其他变化。

②开尔文—普朗克表述(从热能和机

械能转换)

不可能制造只从一个热源取热使

之完全变成机械能而不引起其他

变化的循环发动机(第二类永动机)


6823108

第二节 卡诺循环和卡诺定理

1.卡诺循环

P-v图;T-S图;卡诺循环的热效率分析

2.逆卡诺循环

P-V图;T-s图;制冷系数分析;供热系数分析

制冷系数:

供热系数:


6823108

3.卡诺定理

解决两个问题:

a.可逆与不可逆循环

b.卡诺循环的经济性指标与工质无关

(1)所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切热机,以可逆热机的热效率为最高;

(2)在同温热源与同温冷源之间的一切可逆热机,起热效率均相等。


6823108

例:某项专利申请书上提出一种热机,

它从167℃的热源吸热向7℃的冷源排

热。热机每接受1000kJ热量,能发出

0.12kW.h-1的电力,请问制定专利局是

否应接受申请。


6823108

第三节 熵和第二定律数学表达式

1.克劳修斯积分式

根据卡诺定理的推论,所有热机循环应服从下列关系。

如取:吸热q1为正,放热q2为负

则:

对于多热源:


6823108

2.熵是状态参数

据上述,对任意可逆循环1-A-2-B-1

状态参数:


6823108

如果1-A-2-B-1为不可逆循环,其中1-A-2为不可逆,2-B-1为可逆过程,则克劳修斯积分式

综合得:


6823108

例:某循环在700K的热源和400K冷源工作,

已知:

求:①判断循环正、逆向?

②可逆、不可逆?


6823108

3. 不可逆过程中熵的变化

①熵流 Sf的意义、分析讨论

②熵产 Sg的意义、分析讨论

③不可逆过程中熵的变化与Sf和Sg的关系


6823108

4.熵方程

①熵方程的推导

②闭系的熵方程

③闭系绝热的熵方程

④孤立系的熵方程

⑤稳流开口系熵方程


6823108

例1.导热良好的气缸内有0.05kg空气,

P1=0.5MPa,t1=27℃, ①可逆等温膨

胀到P2=0.1MPa, ②不可逆等温膨

胀到P2=0.1MPa,不可逆过程中作的

功是可逆过程中作功的80%,分别

求△S、Sf、Sg(T0=300K)。


6823108

例2.判断下列情况的熵变

①闭口系,Q=-15kJ,W=-15kJ(可逆,不可逆)

△S=?

②稳流开系,Q=-15kJ,W=-15kJ(可逆,不可逆)

△Scv=?

③稳流开系, Q=-15kJ,W=-15kJ(可逆,不可逆)

△S12=?

a.+; b.-; c. ±; d.无法判断


6823108

5.系统熵变化的计算小结

①气体

②固体及液体

③热源及冷源

④工质循环后熵不变


6823108

第四节 孤立系统熵增原理

1.孤立系统熵增原理

孤立系统:

前述:

举例说明:①传热过程(推导)

②热能 机械能(推导)


6823108

2.孤立系统作功能力的损失

该公式的推导(板书)


6823108

例1.有两个质量均为100kg,比热为1kJ/kg.K,但温度不同的物体A和B,物体A的温度TA=1000K,物体B的温度TB=500K.将物体A作为热源,物体B作为冷源,使一个可逆热机在物体A及物体B之间进行工作,直至该两个物体温度相等为止.求其最大作功能力W0,max,又如两个物体直接接触进行热交换直至热平衡为止,求其平衡温度及孤立系统熵增。


6823108

例2.某热机循环工作于热源t1=500℃

及冷源t2=20℃之间,进行的是一个

a-b-c-d-a不可逆循环,入图所示。a-b为

可逆等温吸热,b-c为不可逆绝热膨

胀,工质熵增加0.1kJ/kg.K,c-d为可逆

等温放热过程,d-a为定熵压缩过程。

循环工质为1kg空气,热源放热量

q1=1000kJ/kg。求循环净功及鼓励系统

作功能力损失,并是否符合公式

L=T0△Siso。


6823108

图7-1 凝固时体积膨胀的物质的p-t图

图7-2 凝固时体积缩小的物质的p-t图

第六章 水蒸汽


6823108

图7-3 水蒸汽定压发生过程示意图


6823108

图7-4 水蒸气的p-v图

图7-5 水蒸气的T-s图


6823108

图7-6 水蒸气的T-s图


6823108

例1. 试确定:

(1) P=0.8MPa, v=0.22m3/kg

(2) P=0.6MPa, t=190℃

(3)P=1MPa, v=179.88 ℃

以上三种情况下是什么样的蒸汽?


6823108

例2. 在容积为85L的容器中,

盛有0.1kg的水及0.7kg的

干饱和蒸汽,求容器中的压力.


6823108

思考题:

1. 150℃的液态水放在密闭容器内,试问其压力范围?

2. 刚性容器中湿蒸汽加热时,干度增大还是减小?


6823108

思考题:

3. 试在P-v图和T-S图上表示出下列过程

(1) 过热蒸汽在定压下冷却到刚开始形成液体;

(2) x=0.6的湿饱和蒸汽在定容下加热到x=1;

(3) x=0.5的湿饱和蒸汽在200℃下定温加热到体积增加4.67倍.


6823108

图7-7 水蒸气的h-s图


6823108

水蒸汽的基本热力过程

1. 要点和重点:

(1)能在h-s图上表示各过程

(2) 确定状态参数

(3)应用第一及第二定律,确定过程热量、功量和内能等.


6823108

2. 基本热力过程

(1) 定压过程

(2) 定容过程

(3) 定温过程

(4) 绝热过程(可逆与不可逆)


6823108

例3. 将2kg水盛于容积为0.2m3的

抽空了的密闭刚性容器中,然

后加热到200℃,试求容器中

(1)压力;(2)焓;(3)蒸汽的质量

和体积.


6823108

第七章 湿空气

本章要点 (分三部分) :

第一部分:基本概念及基本公式

第二部分:湿空气的焓湿图

第三部分:湿空气的过程


6823108

第一部分:基本概念

1. 湿空气的成分及压力

2. 饱和空气与未饱和空气

3. 湿空气的分子量及气体常数

4. 绝对湿度与相对湿度


6823108

图8-1 湿空气中水蒸气的p-v图


6823108

(5) 含湿量

(6) 饱和度

(7) 湿空气的密度

(8) 焓

(9) 湿球温度


6823108

图 8-2 空气的绝热饱和

图8-3 干、湿球温度计


6823108

例1. 有温度t=30℃,相对湿度φ=60%的湿

空气10000m3,当时的大气压力

B=0.1MPa.求露点td、绝对湿度ρv、

含湿量d、湿空气的密度ρ、干空气

的密度ρa、湿空气总焓及湿空气的

质量m.


6823108

图8-4 湿空气中的h-d图


6823108

第二部分:湿空气的焓湿图(h-d图)

要点:在h-d图上表示

(1) 等焓线与等含湿量线

(2) 等温线

(3) 等相对湿度线

(4) 水蒸汽分压力线

(5) 热湿比


6823108

图8-5 h-d图四个区域的特征


6823108

例2. 2m3,30℃,1bar的湿空气

中含有的40g的水蒸汽,

求(1)湿空气的相对湿度

(2)湿空气的密度


6823108

例3.要求房间空气的状态保持为 t2=20℃,

φ2=50%.设房间内有工 作人员10人在轻度

劳动,每人每 小时散热量为530kJ/h,散湿量

为80g/h. 经计算围护结构与设备进入房间的

热量为4700kJ/h,散湿量为1.2kg/h.实际送入

房间的空气温度t1=12℃.试确定送风

点的状态参数,求每小时送入室内的湿

空气质量.当时大气压力B=1013×102Pa


6823108

第三部分:湿空气的基本热力过程

一、加热过程(等d过程)

二、冷却过程(等湿或析湿冷却)

三、绝热加湿过程(等h过程)

四、定温加湿过程

五、湿空气的混合

六、冷却塔中的热湿交换过程


6823108

图8-6 冷却塔示意图


6823108

例1.二股气流

第一股来自冷却盘管t=10 ℃, φ=100%,第二股(户外)38℃,φ=30%,户外空气20%(户外空气占冷空气20%),求φ3


6823108

例2. t1=20,φ1=60% 空气在加热器加热

到t2=50,进干燥器,流出干燥器时

t3=37.7,P=0.1MPa(假定干燥器是一个

等焓过程,即绝热加湿过程),求:

① φ3=?②每蒸发1kg水分,需ma

干空气?③ma=5000kg/h时,Q加热=?


6823108

第八章 气体和蒸汽的流动

一、绝热流动的基本方程

1. 稳态稳流

2. 连续性方程

3. 绝热稳定流动能量方程

4. 定熵过程方程式

5. 音速与马赫数


6823108

1.稳态稳流

  • 速度场: C=C (x, y, z, τ)

  • 温度场:t = t (x, y, z, τ)

  • 稳态稳流 C=C (x, y, z)

  • 稳态稳流 t = t (x, y, z )

  • 一维 C=C ( x )

  • 一维 t = t ( x )


6823108

二、促使流速改变的条件

1.力学条件(dC/C∝dP/P)(内部条件)

-dp/p = KM2 dc/c

2.几何条件(dC/C∝df/f)(外部条件)

df/f = (M2 – 1) dC/C


6823108

图9-1 喷管中各参数沿轴向变化的示意图


6823108

三、喷管计算

1、定熵滞止参数

2、气体的流速计算

3、临界压力比及临界流速

4、流量的计算及分析(气体和水蒸汽)

5、喷管设计计算(确定喷管外型及截面积)


6823108

图9-2质量流量随压力比的变化


6823108

例1. 有一气柜, 氢气, P1=4.9MPa,

t1=100℃,氢气流经一渐缩喷管.

①流入背压为3.9MPa的空间

②背压为0.1MPa,

已知Cp=14.32kJ/kg, f2=20mm2,

求C2, m


6823108

1

x

2

2

x

1

例2. 如图所示,气体充分膨胀,P1=0.65MPa,

T1=350K (air),fx=2.6×10-3m2, Mx=0.6,

Pb=0.30MPa, β=0.528。求: f2=?


6823108

四、扩压管

要点:

气体在扩压管中的定熵流动过程正好是喷管的反过程,有关喷管定熵流动的基本关系式,管道截面变化规律的关系式,均适用于扩压管。


6823108

例:空气流经某扩压管,已知进口状态

P1=0.1MPa,T1=300K,C1=500m/s.在扩

压管中定熵压缩,出口处的气流速度

C2=50m/s.问应采用什么形式的扩压

管,并求出口压力.如流经扩压管的

质量流量m=1kg/s,计算扩压管各处

的截面积.


6823108

五、具有摩擦的流动

摩阻对流速的影响:

①速度系数

②喷管效率

③动能损失


6823108

例:某种理想气体Cp=1.159kJ/(kg.K),

R=0.3183kJ/(kg.K), P1=0.6MPa, t1=800℃, 流经一收缩喷管而进入压力为0.2MPa的空间,f2=2400mm2, C1=100m/s.求:

①等熵流动C2,m

②φ=0.92, C2及m,

③如果环境温度为27℃,试问作功

能力损失。


6823108

六、绝热节流

节流概念:

气体在管道中流过突然缩小的截面,如阀门或孔口等,而又未及与外界进行热量交换的过程称为绝热节流,或简称节流。


6823108

图9-3 绝热节流前后参数变化


6823108

图9-5 水蒸汽绝热节流过程

图9-4 气体绝热节流过程


6823108

>0,

① dT<0,

冷效应

零效应

=0,

② dT=0,

热效应

<0,

③ dT>0,


6823108

第九章 动力循环

一、朗肯循环

(蒸汽动力基本循环)

1、装置与流程

2、朗肯循环能量分析及热效率

3、提高朗肯循环热效率的基本途径


6823108

图10-1(a) 朗肯循环工作原理图


6823108

图10-1(b) 朗肯循环p-v图


6823108

图10-1(c) 朗肯循环T-s图


6823108

图10-1d 朗肯循环h-s图


6823108

图10-2 平均吸热温度


6823108

图10-3 提高初压的T-s图


6823108

图10-4 提高初温的T-s图


6823108

图10-5 降低放热温度的T-s图


6823108

二、回热循环与再热循环

1、回热循环

2、再热循环


6823108

(a) 工作原理图

(b) T-s图

图10-6 汽回热循环图


6823108

(b) T-s图

(a) 工作原理图

图10-7 再热循环图


6823108

例1. 设有以蒸汽为工质的回热循环,蒸汽进入汽轮机的

参数为10MPa、550,在5kPa下排入凝汽器。蒸汽

在0.8MPa和0.2MPa下抽出,分别去两个混合式给水

回热器加热给水,给水离开每个回热器的温度为抽

汽压力下的饱和温度。在凝汽器及每个回热器之后

都有水泵将工质压力提高至所需值。求:

(1)抽汽率а1和а2;

(2)循环功量及热效率;

(3)与相同参数的朗肯循环小比较。


6823108

三、热电循环

1、背压式热电循环

2、调节抽汽式热电循环


6823108

(b) T-s图

(a) 工作原理图

图10-8 背压式热电循环图


6823108

图10-9 调节抽汽式热电循环


6823108

四、内燃机循环

1、定容加热循环

2、定压加热循环


6823108

(b) p-v图

(a) 实际工作原理图

(c) T-s图

图10-10 四冲程内燃机定容加热循环图


6823108

(b) p-v图

(a) 示功图

(c) T-s图

图10-11 定压加热循环图


6823108

例: 有一定压加热理想循环ε=20,

作功冲程4%为定压加热过程,

压缩冲程初始P1=100kPa,

t1=20,求:

①每一点状态点的P, t, v

②ηt


6823108

图10-12 燃气轮机装置理论循环

五、燃气轮机


6823108

例:燃气轮机进气参数为P1=0.1MPa,

t1=17℃, β=8, 工质定压吸热终了温

度t3=600℃,设Cp=1.02kJ/(kg.K),

K=1.41, 求循环热效率,压气机消

耗的功及燃气轮机装置的轴功。


6823108

第十章 制冷循环

一、空气压缩制冷循环

1、制冷循环

2、制冷系数


6823108

(a) 工作原理图

图11-1 空气压缩式致冷循环


6823108

(b) p-v图

(c) T-s图

图11-1 空气压缩式致冷循环


6823108

例1. 空气压缩式制冷装置吸入的空气

P1=0.1MPa, t1=27℃, 定熵压缩至

P2=0.5MPa, 经冷却后温度降为

32℃。试计算该制冷循环的制冷

量,压缩机所消耗的功

和制冷系数。


6823108

(a) 工作原理图

(b) T-s图

图11-2 蒸气压缩式致冷循环图

二、蒸汽压缩制冷循环


6823108

1、实际压缩式制冷循环

2、制冷循环能量分析及制冷系数


6823108

例2. 某制冷机以氨(NH3)为制冷剂,

冷凝温度为38℃,蒸发温度为

-10℃,冷负荷为100×104kJ/h,

试求压缩机功率、制冷剂流量

及制冷系数。


6823108

3、影响制冷系数的主要因素

①制冷温度

②蒸发温度


6823108

图11-3 冷凝温度对致冷系数的影响

图11-4 蒸发温度对致冷系数的影响


6823108

4、制冷剂的热力学性质

①在大气压力下,制冷剂的沸点要低,一般应低于零下10℃。

②对应于蒸发温度的饱和压力不应过低。

③在工作温度范围内,汽化潜热要大。

④液体比热要小。

⑤临界温度应远高于环境温度。

⑥无环境污染等。


6823108

图11-5 热泵工作原理图

三、热泵


6823108

例:一热泵功率为10kW,从温度

-13℃的周围环境向用户供

热,若用户要求供热温度为

95℃,如热泵按逆卡诺循环

工作求供热量。


6823108

图11-6 蒸气喷射致冷循环工作原理图

四、蒸汽喷射制冷循环


6823108

图11-7 吸收式致冷原理图

五、吸收式制冷循环


6823108

图11-9 节流过程引起的功和致冷量的损失

图11-8 过冷温度对致冷系数的影响


6823108

谢 谢!


  • Login