注冊(cè)設(shè)備工程師-工程熱力學(xué)

注冊(cè)公用設(shè)備工程師考試專業(yè)基礎(chǔ)課輔導(dǎo)工程熱力學(xué)輔導(dǎo)人北京建筑工程學(xué)院

邱林

1北京建筑工程學(xué)院第六部分水蒸氣和濕空氣

一、水蒸氣的基本概念

水蒸氣不是理性氣體，而是離液相較近的實(shí)際氣體。一）冷凝、汽化、蒸發(fā)和沸騰氣化---液相轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀嗟倪^(guò)程，反過(guò)程叫冷凝。氣化分蒸發(fā)和沸騰蒸發(fā)—液體表面的汽化過(guò)程，任何溫度都可以發(fā)生沸騰---液體內(nèi)部的汽化過(guò)程，達(dá)到沸點(diǎn)溫度時(shí)才會(huì)發(fā)生2北京建筑工程學(xué)院二）飽和狀態(tài)飽和狀態(tài)：汽化與凝結(jié)的動(dòng)態(tài)平衡飽和溫度Ts飽和壓力ps一一對(duì)應(yīng)Tspsps=1.01325barTs=100℃青藏ps=0.6barTs=85.95℃高壓鍋ps=1.6barTs=113.32℃飽和狀態(tài)有三種狀態(tài),分別:----飽和水，濕蒸汽，干飽和蒸汽3北京建筑工程學(xué)院二、水蒸氣的定壓發(fā)生過(guò)程三個(gè)階段：

①水的預(yù)熱過(guò)程

—未飽和水(0.01℃)→飽和水(ts)；

②水的汽化過(guò)程

—飽和水(ts)→干飽和水蒸氣(ts)；

③水蒸氣的過(guò)熱過(guò)程

—飽和水蒸氣（ts）→過(guò)熱水蒸氣(t)。汽化潛熱---1kg飽和水汽化成為干飽和水蒸氣所需的熱量。壓力越高，汽化潛熱越小。在臨界壓力下，汽化潛熱為零。

4北京建筑工程學(xué)院5北京建筑工程學(xué)院水蒸氣定壓發(fā)生過(guò)程說(shuō)明(1)(2)只有熵加熱時(shí)永遠(yuǎn)增加(3)實(shí)際氣體實(shí)際氣體汽化時(shí)，T＝Ts不變，但h增加汽化潛熱(4)

未飽和水過(guò)冷度過(guò)冷水過(guò)熱蒸汽過(guò)熱度6北京建筑工程學(xué)院水蒸氣的p-v圖和T-s圖水蒸氣的相變圖線可以總結(jié)為：一點(diǎn)(臨界點(diǎn))、二線(上界線、下界線)三區(qū)(液態(tài)區(qū)、濕蒸汽區(qū)、氣態(tài)區(qū))五態(tài)(未飽和水狀態(tài)、飽和水狀態(tài)、濕飽和蒸汽狀態(tài)、干飽和蒸汽狀態(tài)、過(guò)熱蒸汽狀態(tài))7北京建筑工程學(xué)院水和水蒸氣狀態(tài)參數(shù)確定的原則1、未飽和水及過(guò)熱蒸汽確定任意兩個(gè)獨(dú)立參數(shù)，如：p、T2、飽和水和干飽和蒸汽確定一個(gè)獨(dú)立參數(shù)p或T3、濕飽和蒸汽除p或T外，其它參數(shù)與兩相比例x有關(guān)8北京建筑工程學(xué)院兩相比例由干度x確定定義干飽和蒸汽飽和水對(duì)干度x的說(shuō)明：x=0飽和水x=1干飽和蒸汽0≤x≤1在過(guò)冷水和過(guò)熱蒸汽區(qū)域，x無(wú)意義—濕飽和蒸汽中干飽和蒸汽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)9北京建筑工程學(xué)院濕飽和蒸汽區(qū)狀態(tài)參數(shù)的確定如果有1kg濕蒸氣，干度為x,即有xkg飽和蒸汽，(1-x)kg飽和水。10北京建筑工程學(xué)院三、、水蒸蒸氣氣熱熱力力性性質(zhì)質(zhì)表表和和圖圖水蒸蒸氣氣的的狀狀態(tài)態(tài)參參數(shù)數(shù)可可根根據(jù)據(jù)水水蒸蒸氣氣表表和和圖圖查查得得。?；鶞?zhǔn)準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)---水的的三三相相點(diǎn)點(diǎn)為為基基準(zhǔn)準(zhǔn)p＝0.6112kPa，v＝0.001m3/kg,T＝273.16K,u=0,s=0臨界界點(diǎn)點(diǎn)---液相相與與氣氣相相平平衡衡共共存存點(diǎn)點(diǎn)。。水的的臨臨界界參參數(shù)數(shù)值值為為：：tc=374.15℃℃，pc=22.129MPa。*臨臨界界溫溫度度和和壓壓力力是是液液相相與與氣氣相相能能夠夠平平衡衡共共存存時(shí)時(shí)的的最高高值值。*當(dāng)當(dāng)溫溫度度超超過(guò)過(guò)一一定定值值tc時(shí)，，液相相不不可可能能存存在在，而而只只可可能能是是氣氣相相。。思考考題題有沒(méi)沒(méi)有有500ooC的水水？11北京京建建筑筑工工程程學(xué)學(xué)院院水蒸蒸氣氣的的h-s圖h-s圖的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)：：C—臨界界點(diǎn)點(diǎn)，，六類類等等值值線線簇簇:定焓焓線線、、定定熵熵線線、、定壓壓線線、、定定溫溫線線定定容容線線、、定定干干度度線線。四、、水水蒸蒸氣氣的的基基本本熱熱力力過(guò)過(guò)程程---四個(gè)個(gè)過(guò)過(guò)程程可利利用用的的公公式式：：熱力力學(xué)學(xué)第第一一定定律律可逆逆過(guò)過(guò)程程的的公公式式不可可利利用用的的公公式式：：理想想氣氣體體的的公公式式12北京京建建筑筑工工程程學(xué)學(xué)院院二、、飽和和濕濕空空氣氣未飽飽和和濕濕空空氣氣—過(guò)熱熱水水蒸蒸氣氣＋＋干干空空氣氣，，如如點(diǎn)點(diǎn)A。飽和和濕濕空空氣氣—飽和和水水蒸蒸氣氣＋＋干干空空氣氣，，如如點(diǎn)點(diǎn)B。露點(diǎn)點(diǎn)溫溫度度（露點(diǎn)點(diǎn)）—pv對(duì)應(yīng)應(yīng)的的飽飽和和溫溫度度。。濕空空氣氣一、、濕濕空空氣氣的的一一般般概概念念*濕濕空空氣氣：：干干空空氣氣和和水水蒸蒸氣氣組組成成的的混混合合氣氣體體--混合合理理想想氣氣體體。*濕濕空空氣氣的的總總壓壓力力p=pa+pv*在在采采暖暖與與空空調(diào)調(diào)等等工工程程中中的的濕濕空空氣氣是是環(huán)環(huán)境境大大氣氣，，B=pa+pv。13北京京建建筑筑工工程程學(xué)學(xué)院院2相對(duì)對(duì)濕濕度度--濕空空氣氣中中水水蒸蒸氣氣的的分分壓壓力力pv與同同溫溫度度下下飽飽和和濕濕空空氣氣中中水水蒸蒸氣氣分分壓壓力力ps的比比值值:*Φ的測(cè)測(cè)量量：：干干濕濕球球溫溫度度計(jì)計(jì)*Φ說(shuō)明明了了吸吸收收水水蒸蒸氣氣的的能能力力。。Φ值愈愈大大，，濕濕空空氣氣愈愈潮潮濕濕，，吸吸收收水水蒸蒸氣氣的的能能力力愈愈弱弱;Φ↓→→濕空空氣氣干干燥燥，，吸吸收收水水蒸蒸氣氣的的能能力力↑*Φ為0時(shí)，，即即為為干干空空氣氣；；Φ為100%，即即為為飽飽和和濕濕空空氣氣；；Φ介于于0——1之間間的的濕濕空空氣氣是是未未飽飽和和濕濕空空氣氣。。三、絕對(duì)對(duì)濕度、、相對(duì)濕濕度、含含濕量和和焓1絕對(duì)濕度度—每立方米米濕空氣氣中含有有的水蒸蒸氣的質(zhì)質(zhì)量—即水蒸氣氣密度。。14北京建筑筑工程學(xué)學(xué)院3含濕量d—單位質(zhì)量量干空氣氣的濕空空氣含有有的水蒸蒸氣的質(zhì)質(zhì)量。4濕空氣的的焓---1kg干空氣的的焓與dg水蒸氣的的焓之和和5干球溫度度與濕球球溫度濕球溫度度的形成成過(guò)程近似看做做是定焓過(guò)程。干球溫度度、濕球球溫度與與露點(diǎn)三三者的關(guān)關(guān)系：未飽和濕濕空氣：：干球溫溫度>濕球溫度度>露點(diǎn)溫度度飽和濕空空氣：干干球球溫度=濕球溫度度=露點(diǎn)溫度度15北京建筑筑工程學(xué)學(xué)院焓-濕圖上有有下述圖圖線①定含濕量量線②定焓線。。③定溫線。四、焓濕濕圖（h-d圖）干加熱(或冷卻)過(guò)程含濕量保保持不變變過(guò)程中吸吸放熱量量：q=h2-h1五、濕空空氣的基基本熱力力過(guò)程絕熱加濕濕過(guò)程冷卻去濕濕過(guò)程16北京建筑筑工程學(xué)學(xué)院第七部分分氣體和蒸蒸汽的流動(dòng)1穩(wěn)定流動(dòng)動(dòng)的基本本方程式式氣體和蒸蒸汽在管管道中的的穩(wěn)定流流動(dòng)—屬絕熱流動(dòng)動(dòng)關(guān)鍵:氣體流動(dòng)動(dòng)過(guò)程中中氣流速度度變化能量轉(zhuǎn)換換狀態(tài)參數(shù)數(shù)變化的規(guī)律影響氣體體在管內(nèi)內(nèi)流的系統(tǒng)的外外部條件件管道截面面積的變變化17北京建筑筑工程學(xué)學(xué)院絕熱流動(dòng)動(dòng)的基本本方程穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流(穩(wěn)定流動(dòng)動(dòng))狀態(tài)不隨隨時(shí)間變變化恒定的流流量幾個(gè)基本本方程連續(xù)性方方程絕熱穩(wěn)定定流動(dòng)能能量方程程定熵過(guò)程程方程18北京建筑筑工程學(xué)學(xué)院基本方程程①連續(xù)性方方程式：：②過(guò)程方程程式：③能量方程程式：動(dòng)能的增增加等于氣流流焓值的減減少19北京建筑筑工程學(xué)學(xué)院定熵流動(dòng)的基本關(guān)系式和管道截面變化規(guī)律的關(guān)系式相同擴(kuò)壓管是在已知進(jìn)口參數(shù)、進(jìn)口速度和出口速度的情況下計(jì)算出口壓力擴(kuò)壓管與噴管的區(qū)別與聯(lián)系噴管—利用氣體體壓降使使氣流加加速的管管道。即即dcf>0。擴(kuò)壓管—利用氣體體流速逐逐漸降低低而使氣氣體壓力力增高的的設(shè)備。。即dcf<0。噴管中氣體狀狀態(tài)的變變化為：：dcf>0→dh＜0、dp＜0、dv＞0。擴(kuò)壓管中氣體狀狀態(tài)的變變化為：dp>0→dcf<0、dh>0、dv<0。2管內(nèi)定熵熵流動(dòng)的的基本特特性20北京建筑筑工程學(xué)學(xué)院管道截面面變化與與氣流速速度變化化的關(guān)系系：噴管：Ma＜1時(shí)，采采用漸縮縮噴管；；Ma>1時(shí)，采用漸擴(kuò)擴(kuò)噴管；；Ma＜1→Ma>1，采用縮縮放型噴噴管（拉拉伐爾噴噴管）縮放型噴管的最最小截面面處稱為為喉部，，Ma=1，dA=0。臨界截面面。擴(kuò)壓管：Ma>l，采用漸縮擴(kuò)壓壓管。Ma<1，采用漸擴(kuò)擴(kuò)壓壓管。Ma>1→Ma＜1，采用漸縮漸擴(kuò)擴(kuò)壓壓管。馬赫數(shù):氣體流速與當(dāng)當(dāng)?shù)芈曀俚谋缺戎怠a=cf/aMa<l，即cf<a，亞音速；Ma>l，即cf>a，超音速；Ma=l，即cf=a，音速21北京建筑工程程學(xué)院3氣體的流速及及臨界流速絕熱流動(dòng)的能能量關(guān)系式通常取cf0＝0，出口流速為：臨界流速--氣流處于臨界界狀態(tài)時(shí)，氣氣流速度等于于聲速。臨界壓力比--臨界流速對(duì)應(yīng)應(yīng)的壓力（喉部壓力）與進(jìn)口壓力之之比(pc/p0)。理想氣體：22北京建筑工程程學(xué)院?jiǎn)卧託怏w：：κ＝1.67多原子氣體：：κ＝1.30雙原子氣體：：κ＝1.404.噴管流量的計(jì)計(jì)算在穩(wěn)定流動(dòng)中中，氣體任何何截面的質(zhì)量量流量都是相同。常取最小截面來(lái)計(jì)算。最大流量----出口截面壓力力比等于臨界界壓力比時(shí)有極大值。23北京建筑工程程學(xué)院噴管的計(jì)算*噴管的設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算—選型已知1)當(dāng)即

采用漸縮噴管。

2）當(dāng)即采用縮擴(kuò)噴管。

出發(fā)點(diǎn)：出口壓力等于于環(huán)境壓力24北京建筑工程程學(xué)院**漸縮噴噴管的校和計(jì)計(jì)算---確定已知1)

當(dāng)即

2）當(dāng)即

噴管的最大流流量kg/s25北京建筑工程程學(xué)院5.絕熱節(jié)節(jié)流定義：：氣體體在管管道中中流過(guò)過(guò)突然然縮小小的截截面，，而而又未未及與與外界界進(jìn)行行熱量量交換換的過(guò)過(guò)程特點(diǎn)：：1）絕熱熱節(jié)流流過(guò)程程前后的焓相相等，，但整個(gè)過(guò)程絕絕不是是等焓焓過(guò)程程。在縮孔附近，流速，焓2）不可可逆性性26北京建建筑工工程學(xué)學(xué)院絕熱節(jié)節(jié)流前前后參參數(shù)的的變化化(1)對(duì)理想想氣體體溫度不變壓力下降比容增加熵增加焓不變注:理想氣體的焓是溫度的單值函數(shù)27北京建建筑工工程學(xué)學(xué)院(2)對(duì)實(shí)際際氣體體節(jié)流前前后焓不變,溫度不一定定絕熱節(jié)節(jié)流溫溫度效效應(yīng)溫度效效應(yīng)只只與氣體的的性質(zhì)質(zhì)有關(guān),與其狀態(tài)無(wú)關(guān)熱效應(yīng)零效應(yīng)冷效應(yīng)溫度降低溫度不變溫度升高28北京建建筑工工程學(xué)學(xué)院水蒸氣氣動(dòng)力力循環(huán)環(huán)系統(tǒng)統(tǒng)的簡(jiǎn)簡(jiǎn)化*熱力力設(shè)備備：蒸蒸汽鍋鍋爐、、汽輪輪機(jī)、、給水水泵和和冷凝凝器。。鍋爐汽輪機(jī)機(jī)給水泵泵凝汽器器郎肯循環(huán)123412

汽輪機(jī)s

膨脹23

凝汽器p

放熱34給水泵s

壓縮41

鍋爐p

吸熱發(fā)電機(jī)機(jī)第八部部分動(dòng)動(dòng)力力循環(huán)環(huán)一、朗朗肯循循環(huán)29北京建建筑工工程學(xué)學(xué)院*朗肯循循環(huán)工作循循環(huán):兩個(gè)可可逆定定壓和和兩個(gè)個(gè)可逆逆絕熱熱組成成的理理想循循環(huán)。。*熱力力過(guò)程程：0-1—定壓吸吸熱過(guò)過(guò)程，，1-2—絕熱膨膨脹過(guò)過(guò)程，，2-3—定壓放放熱過(guò)過(guò)程，，3-30北京建建筑工工程學(xué)學(xué)院二、朗朗肯循循環(huán)熱熱效率率分析析工質(zhì)吸吸熱q1＝h1－h(huán)0工質(zhì)放放熱汽輪機(jī)機(jī)所作作軸功功(ws,T)1-2＝h1－h(huán)2水泵耗耗功可忽略略循環(huán)凈凈功朗肯循循環(huán)熱熱效率率*熱熱計(jì)算算31北京建建筑工工程學(xué)學(xué)院提高朗朗肯循循環(huán)熱熱效率率的途途徑1、提高高蒸汽汽初溫溫乏汽的的干度度增大大，有利改改善汽汽輪機(jī)機(jī)工作作條件件注意，，要求鍋爐材料具具有較較好的的耐熱熱性2、提高高蒸汽汽初壓壓終態(tài)干度減減小，，引起汽汽輪機(jī)機(jī)內(nèi)部部的耗散增增加。3、降降低乏乏汽壓壓力乏汽的的凝結(jié)結(jié)溫度度主要要取決決于自自然環(huán)環(huán)境的的溫度度。32北京建建筑工工程學(xué)學(xué)院三、再再熱循循環(huán)與與回?zé)釤嵫h(huán)環(huán)再熱循循環(huán)再熱循循環(huán)熱熱效率率比朗朗肯循循環(huán)高高，乏汽的的干度顯顯著的的提高高。33北京建建筑工工程學(xué)學(xué)院回?zé)嵫h(huán)抽汽回?zé)嵫h(huán)的的熱效效率高于朗肯肯循環(huán)環(huán)熱效效率。。34北京建建筑工工程學(xué)學(xué)院四、熱熱電循循環(huán)既發(fā)電電又供供熱的的動(dòng)力力循環(huán)環(huán)稱為為熱電循循環(huán)—熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)。熱能利利用率率K：可利用用的能能量與與熱源源提供供的總總能量量之比比。動(dòng)力循循環(huán)分分類：：凝汽式式動(dòng)力循循環(huán)--排汽壓壓力低低于大大氣壓壓力的的動(dòng)力力循環(huán)環(huán)。背壓式式動(dòng)力循循環(huán)---排汽壓壓力高高于大大氣壓壓力動(dòng)動(dòng)力循循環(huán).調(diào)節(jié)抽抽汽式式動(dòng)力循循環(huán)--凝汽式式與背背壓式式組合合的動(dòng)動(dòng)力循循環(huán).熱電聯(lián)聯(lián)產(chǎn)的的熱效效率比比朗肯肯循環(huán)環(huán)低，，熱能利利用率率最高高K=135北京京建建筑筑工工程程學(xué)學(xué)院院1)汽油油機(jī)機(jī)理理論論循循環(huán)環(huán)──定定容容加加熱熱循循環(huán)環(huán)（（奧奧托托循循環(huán)環(huán)））32324411pvTsssvv五、、內(nèi)內(nèi)燃燃機(jī)機(jī)循循環(huán)環(huán)兩個(gè)個(gè)定定容容、、兩兩個(gè)個(gè)定定熵熵過(guò)過(guò)程程構(gòu)構(gòu)成成36北京京建建筑筑工工程程學(xué)學(xué)院院定容容加加熱熱理理論論循循環(huán)環(huán)的的計(jì)3241Tsvv吸熱量放熱量循環(huán)熱效率循環(huán)凈功因即有代入上式得ε-壓縮縮比比,表示示壓壓縮縮過(guò)過(guò)程程中中工工質(zhì)質(zhì)體體積積被被壓壓縮縮的的程程度度。。37北京京建建筑筑工工程程學(xué)學(xué)院院2)柴油油機(jī)機(jī)的的理理論論循循環(huán)環(huán)—定壓壓加加熱熱循循環(huán)環(huán)（狄狄塞塞爾爾循循環(huán)環(huán)））s32324411pvTsspv一個(gè)定壓、一個(gè)定容、兩個(gè)定熵過(guò)程構(gòu)成38北京京建建筑筑工工程程學(xué)學(xué)院院定壓壓加加熱熱循循環(huán)環(huán)的的計(jì)計(jì)算算3T吸熱量放熱量循環(huán)熱效率循環(huán)凈功241spv因,即有而得ρ-定壓壓預(yù)預(yù)脹脹比比,表示示定定壓壓加加熱熱時(shí)時(shí)工工質(zhì)質(zhì)體體積積膨膨脹脹的的程程度度。。39北京京建建筑筑工工程程學(xué)學(xué)院院第九九部部分分制制冷冷循循環(huán)環(huán)制冷冷循循環(huán)環(huán)：將將熱熱量量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移移到到高高溫溫物物體體(環(huán)境境介介質(zhì)質(zhì))中的的一一種種逆循環(huán)環(huán)。。熱量量由由低低溫溫傳傳向向高高溫溫--消耗耗機(jī)機(jī)械械能能或或熱熱能能為代代價(jià)價(jià)。。制冷冷系系數(shù)數(shù)40北京京建建筑筑工工程程學(xué)學(xué)院院1——2是空空氣氣在在壓壓縮縮機(jī)機(jī)內(nèi)內(nèi)定熵熵壓縮縮過(guò)過(guò)程程；；2——3是空空氣氣在在冷冷卻卻器器中中定壓壓放熱熱過(guò)過(guò)程程；；3--4是空空氣氣在在膨膨脹脹機(jī)機(jī)中中定熵熵膨脹脹過(guò)過(guò)程程；；4--1是空空氣氣在在冷冷室室換換熱熱器器中中定壓壓吸熱熱過(guò)過(guò)程程。致冷冷系系數(shù)數(shù)小小于于逆逆向向卡卡諾諾循循環(huán)環(huán)。。致冷冷系系數(shù)數(shù)：：一、、空空氣氣壓壓縮縮制制冷冷循循環(huán)環(huán)布雷雷頓頓致致冷冷循循環(huán)環(huán)41北京京建建筑筑工工程程學(xué)學(xué)院院壓縮縮蒸蒸汽汽制制冷冷裝裝置置主主要要由由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器組成。二、蒸氣氣壓縮制制冷循環(huán)環(huán)蒸汽壓縮縮制冷裝裝置的理理想循環(huán)環(huán)由四個(gè)過(guò)程程組成：定熵壓縮過(guò)程程---壓縮機(jī)定壓放熱過(guò)程程---冷凝器絕熱膨脹過(guò)程程---節(jié)流閥定壓吸熱過(guò)程程---蒸發(fā)器實(shí)用的蒸蒸氣壓縮縮制冷循循環(huán)42北京建筑筑工程學(xué)學(xué)院制冷工質(zhì)質(zhì)的循環(huán)環(huán)過(guò)程4濕蒸汽進(jìn)進(jìn)入蒸發(fā)器在定壓定定溫下吸吸收低溫溫物體放放出的熱熱量汽化化成為干飽和蒸蒸汽，干飽和和蒸汽被被壓縮機(jī)機(jī)吸人完完成一個(gè)個(gè)理論循循環(huán)。1將蒸發(fā)器器出來(lái)的的低溫低低壓的干飽和蒸蒸汽吸人壓縮機(jī)，經(jīng)定熵熵壓縮后后成為高高溫高壓壓的過(guò)熱蒸汽汽;3飽和液體體通過(guò)節(jié)流閥絕熱節(jié)流流后成為為低溫低低壓的濕蒸汽，絕熱節(jié)節(jié)流前后后焓值不不變;2送人冷凝器，在定壓壓下將熱熱量放給給高溫物物體(環(huán)境介質(zhì)質(zhì))從而冷卻卻凝結(jié)成成飽和液體體;43北京建筑筑工程學(xué)學(xué)院三、制冷冷劑的壓壓焓圖(1gp-h圖)臨界點(diǎn)C--飽和液體體線（x=0)與干飽和和蒸汽線線(x=1)交點(diǎn)。三個(gè)區(qū)--下界線(x=0)左側(cè)為未飽和液液體區(qū)(或過(guò)冷液液體)；下界線與與上界線線(x=1)之間是濕蒸汽區(qū)區(qū)；上界線右右側(cè)是過(guò)熱蒸汽汽區(qū)。圖中共繪繪有六組等狀態(tài)參參數(shù)線簇簇：(1)定壓線(2)定焓線(3)定溫線(4)定比體積積線(5)定熵線(6)定干度線線44北京建筑筑工程學(xué)學(xué)院狀態(tài)點(diǎn):l--壓縮機(jī)的的吸汽狀狀態(tài)點(diǎn)2--壓縮機(jī)的的排汽狀狀態(tài)點(diǎn)4--冷凝器的的出口狀狀態(tài)點(diǎn)5--蒸發(fā)器進(jìn)進(jìn)口狀態(tài)態(tài)點(diǎn)過(guò)程線:1—2制冷劑蒸蒸汽在壓壓縮機(jī)中中的定熵壓縮；2-3-4制冷劑在在冷凝器器中定壓冷卻卻；4-5制冷劑在在節(jié)流閥閥中絕熱節(jié)流流；5-1制冷劑在在蒸發(fā)器器內(nèi)的定壓吸熱熱。壓縮蒸汽汽制冷理理論循環(huán)環(huán)在1gp-h圖上的表表示四、壓縮縮蒸汽制制冷理論論循環(huán)性性能分析析1、降低制制冷劑的的冷凝溫溫度（熱熱源溫度度）2、提高制制冷劑的的蒸發(fā)溫溫度（冷冷源溫度度）3、采取適適當(dāng)?shù)倪^(guò)過(guò)冷(1)制冷量：：q0=hl-h5(2)放熱量：：q1=h2-h4(3)循環(huán)凈功功：w0=h2-h1(4)制冷系數(shù)數(shù)：提高制冷冷系數(shù)的的途徑：45北京建筑筑工程學(xué)學(xué)院蒸氣壓縮縮制冷循循環(huán)水能用否？？0°C以下凝固固不能流流動(dòng)。一般用低低沸點(diǎn)工工質(zhì)，如如氟利昂昂、氨沸點(diǎn)：水100°CR22-40.8°CR134aTHR01一種亞亞共沸沸混合合制冷冷劑-26.1°C-30.18°C46北京建建筑工工程學(xué)學(xué)院制冷能能力和和冷噸噸生產(chǎn)中中常用用制冷能能力來(lái)衡量量設(shè)備備產(chǎn)冷冷量大大小制冷能能力：：制冷設(shè)設(shè)備單單位時(shí)時(shí)間內(nèi)內(nèi)從冷冷庫(kù)取取走走的熱熱量(kJ/s)。商業(yè)上上常用用冷噸來(lái)表示示。1冷噸：：1噸0°C飽和水在24小時(shí)內(nèi)內(nèi)被冷冷凍到到0°C的冰所需冷冷量。。水的凝凝結(jié)（（熔化化）熱熱r=334kJ/kg1冷噸=3.86kJ/s1美國(guó)冷冷噸=3.517kJ/s47北京建建筑工工程學(xué)學(xué)院五、吸吸收式式致冷冷循環(huán)環(huán)吸收式式致冷冷是利利用致致冷劑劑液體體氣化化吸熱熱實(shí)現(xiàn)現(xiàn)致冷冷；它是直直接利利用熱熱能驅(qū)驅(qū)動(dòng)，，以消消耗熱熱能為為補(bǔ)償償；吸收式式致冷冷采用用兩種種沸點(diǎn)點(diǎn)相差差較大大的雙雙工質(zhì)質(zhì)，其其中沸點(diǎn)低低的物質(zhì)質(zhì)為致冷劑劑，沸點(diǎn)高高的物質(zhì)質(zhì)為吸收劑劑。例如，，氨吸吸收式式致冷冷循環(huán)環(huán)，其其中氨氨用作作致冷冷劑、、水為為吸收收劑。。吸收式式致冷冷的冷冷凝器器、膨膨脹閥閥和蒸蒸發(fā)器器與蒸蒸氣壓壓縮致致冷完完全相相同，，區(qū)別別是用用吸收器器、發(fā)發(fā)生器器、溶溶液泵泵及減減壓閥閥取代了了壓縮縮機(jī)。。48北京建建筑工工程學(xué)學(xué)院六、熱泵泵熱泵：：將熱熱量從從低溫溫物體體抽運(yùn)運(yùn)倒高高溫物物體。。熱泵與與致冷冷是同同一套套裝置置；熱泵也也是逆循環(huán)環(huán)。熱泵與與致冷冷區(qū)別點(diǎn)：工作溫溫度范范圍不不同；；要求求的效效果不不同熱泵系系數(shù)：：最大熱熱泵系系數(shù)：：理想熱熱泵功功率：：49北京建建筑工工程學(xué)學(xué)院練習(xí)題題：溫度為為100℃的熱源源，非非常緩緩慢地地把熱熱量加加給處處于平平衡狀狀態(tài)下下的0℃的冰水水混合合物，，試問(wèn)問(wèn)：1、冰水水混合合物經(jīng)經(jīng)歷的的是準(zhǔn)準(zhǔn)靜態(tài)態(tài)過(guò)程程嗎？？2、加熱熱過(guò)程程是否否可逆逆？A是,是B是,否C否,是D否,否B解：1.此熱力力過(guò)程程可近近似為為準(zhǔn)靜靜態(tài)過(guò)過(guò)程，，因?yàn)闉榇诉^(guò)過(guò)程的的弛豫豫時(shí)間間很短短，冰冰水混混合物物重建建熱力力平衡衡的時(shí)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小小于傳傳熱過(guò)過(guò)程對(duì)對(duì)冰水水混合合物平平衡狀狀態(tài)的的破壞壞;2.此過(guò)程程冰水水混合合物和和外界界熱源源之間間存有有溫差差，100℃的高質(zhì)質(zhì)能通通過(guò)傳傳熱過(guò)過(guò)程轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為為0℃的低質(zhì)質(zhì)能，，有能能量耗耗散，，為不不可逆逆過(guò)程程。50北京建建筑工工程學(xué)學(xué)院解根據(jù)閉口系能量方程由圖可知?jiǎng)t若為維持容器內(nèi)空氣的熱力學(xué)能不變攪拌器需要輸入軸功練習(xí)題題：某封閉閉的剛剛性容容器裝裝有一一定量量的空空氣。。初態(tài)態(tài)時(shí)熱熱力學(xué)學(xué)能為為800kJ，容器器上裝