工程熱力學(xué)課后作業(yè)答案(第十一章)第五版.

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載11-1 空氣壓縮致冷裝置致冷系數(shù)為2.5，致冷量為84600kJ/h ，壓縮機(jī)吸入空氣的壓力為0.1MPa，溫度為 -10，空氣進(jìn)入膨脹機(jī)的溫度為20，試求：壓縮機(jī)出口壓力；致冷劑的質(zhì)量流量；壓縮機(jī)的功率；循環(huán)的凈功率。解：壓縮機(jī)出口壓力p21故： p2 p1(11) (k /( k 1) 0.325 MPap4p1( k1) / kp3p2()1p1T3=20+273=293KT 4T 3( p4 )(k 1) / k 209Kp3致冷量： q2c p (T1T 4) 1.01×（263-209） 54.5kJ/kg致冷劑的質(zhì)量流量 mQ0.43kg/sT 2 T

2、1( p2) ( k 1) / k 368Kq2p1壓縮功： w1=c p(T2-T1)=106 kJ/kg壓縮功率： P1=mw1=45.6kW膨脹功： w2= c p(T3-T4)=84.8 kJ/kg膨脹功率 :P2=mw2=36.5kW循環(huán)的凈功率 :P=P1-P2=9.1 KW11-2 空氣壓縮致冷裝置，吸入的空氣 p1=0.1MPa ， t1=27，絕熱壓縮到 p2=0.4MPa ，經(jīng)冷卻后溫度降為 32，試計(jì)算：每千克空氣的致冷量；致冷機(jī)消耗的凈功；致冷系數(shù)。解：已知 T3=32+273=305KT 2T1( p2 )( k1) / k 446Kp1T 4T 3(p4) ( k1

3、) / k 205Kp3致冷量： q2c p (T1 T 4) 1.01×（ 300-205） 96kJ/kg致冷機(jī)消耗的凈功: W=cp (T2-T1) cp(T3-T4)=46.5kJ/kgq2致冷系數(shù)：2.06w11 3 蒸氣壓縮致冷循環(huán)，采用氟利昂R134a 作為工質(zhì)，壓縮機(jī)進(jìn)口狀態(tài)為干飽和蒸氣，蒸發(fā)溫度為 -20，冷凝器出口為飽和液體，冷凝溫度為40，致冷工質(zhì)定熵壓縮終了時(shí)焓值為 430kJ/kg ，致冷劑質(zhì)量流量為 100kg/h。求：致冷系數(shù)；每小時(shí)的制冷量；所需的理論功率。解：在 lgp-h 圖上查各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)。,p1=0.133MPah1=386kJ/kgs1=1.

4、739 kJ/(kg ?K),p2=1.016 MPah2=430 kJ/kg,h3=419 kJ/kgh5=h4=256 kJ/kg學(xué)習(xí)必備歡迎下載致冷量： q2=h1-h5=386-256=130 kJ/kg每小時(shí)的制冷量:Q2=m ×q2=12900kJ/h壓縮功： w=h2-h1=430-386=44 kJ/kgq2致冷系數(shù) :2.95w理論功率 P=mw=100 × 44/3600=1.22kW11-4 用一臺(tái)氨蒸氣壓縮致冷機(jī)制冰，氨的蒸發(fā)溫度為 -5，冷凝溫度為 30，冷凝器中冷卻水的進(jìn)口溫度為 12，出口水溫為 20，欲在每小時(shí)內(nèi)將 1000kg0的水制成冰，

5、已知冰的融解熱為 340kJ/kg ，試求：該致冷機(jī)每小時(shí)的制冷量； 氨每小時(shí)的流量； 致冷機(jī)的功率；冷卻水每小時(shí)的消耗量。解：致冷機(jī)每小時(shí)的制冷量：Q=1000× 340=340000 kJ在 lgp-h 圖上查各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)。p1=335.7kPah1=1452kJ/kgs1=5.6856 kJ/(kg ?K)p2=1.1686 MPah2=1620 kJ/kgh5=h4=343 kJ/kg致冷量： q2=h1-h5=1114 kJ/kg氨每小時(shí)的流量； mQ 305.2kgq2致冷機(jī)的功率： P=mw=m(h2-h1)=14kW冷凝器熱負(fù)荷： Q1=m(h2-h4)=390000

6、 kJ/h冷卻水每小時(shí)的消耗量：m2Q1=1.16 × 104kg/hc pw ( 20 12)11-5 一臺(tái)氨致冷裝置，其致冷量Q0 4 105kJ/h，蒸發(fā)溫度 15，冷凝溫度 30，過(guò)冷溫度 25，從蒸發(fā)器出口的蒸氣為干飽和狀態(tài)。求（1）理論循環(huán)的致冷系數(shù)； （ 2）致冷劑的質(zhì)量流量；（ 3）消耗的功率。解：查表得壓力和焓分別為：h1=1400 kJ/kg,p1=0.35MPa,s1=5.75 kJ/(kg ?K)h2=1650 kJ/kg,p2=1.2MPa, s2=5.75 kJ/(kg ?K), h3=320 kJ/kg制冷量： q2=h1-h3=1080 kJ/kg壓縮

7、功： w=h2-h1=250 kJ/kgq2（1）致冷系數(shù) :4.32wQ（2）致冷劑的質(zhì)量流量：m 370kg/hq2（3）消耗的功率Pmw25.7kW11-6學(xué)習(xí)必備歡迎下載11-7 一臺(tái)用氟利昂R134a 為致冷劑的蒸汽壓縮致冷裝置，被用作室內(nèi)供熱，它要求的最大加熱量是將標(biāo)準(zhǔn)狀況下 30m3 /min 的空氣從 5加熱到 30，冷凝器的最低溫度必須較空氣的最高溫度高 20，蒸發(fā)溫度為 -4。求：熱泵的供熱負(fù)荷；致冷劑流量；所需功率。解：（ 1）熱泵的供熱負(fù)荷：標(biāo)準(zhǔn)狀況下30m3/min 的空氣的質(zhì)量為：m V 1.29 30 =38.7kg/min=0.645kg/sQmcpt0.645

8、1.012516.3kJ/s冷凝器溫度為30+20 50，蒸發(fā)溫度為查表得壓力和焓分別為：h1=395 kJ/kg,-4s1=1.725 kJ/(kg ?K)h2=430 kJ/kg,h3=272 kJ/kg制熱量：q1=h1-h3+h2-h1=158 kJ/kg壓縮功：w=h2-h1=35 kJ/kgQ（2）致冷劑的質(zhì)量流量：m 0.103kg/sq1（ 3）消耗的功率 P mw 3.6kW11-8 熱泵利用井水作為熱源，將 20的空氣8× 104 m3/h 加熱到 30，使用氟利昂R134a 為致冷劑，已知蒸發(fā)溫度為5，冷凝溫度為35，空氣的定壓容積比熱為c p 1.256kJ

9、/(m3K ) ，井水的溫度降低7，試求理論上必需的井水量、壓縮機(jī)功率和壓縮機(jī)的壓氣量（m3/h）。解：查表得壓力和焓分別為：h1=400 kJ/kg,h2=420 kJ/kg,h3=250 kJ/kg制熱量： q1=h2-h3 =170 kJ/kg吸熱量： q2=h1-h3 150 kJ/kg壓縮功： w=h2-h1=20 kJ/kg加熱空氣額熱量：Qma cpt 80000× 1.256× 10=1× 106kJ/h致冷劑流量： mQ 5.88 × 103kg/hq1必需的井水量： mw =mq2/(4.18*7)=30143 kg/h壓縮機(jī)功率 : Pmw 32.6kW氟利昂 R134a 在 35時(shí)比容為 0.018 m 3/kg353壓縮機(jī)的壓氣量 : 5.88× 10 /0.018=3.27 × 10m /h11-9解：制冷量： Qm2&