簡單的傳熱學(xué)基礎(chǔ)知識及在空調(diào)中的應(yīng)用

簡單的傳熱學(xué)基礎(chǔ)知識

及在空調(diào)中的應(yīng)用

一、家用空調(diào)器中制冷劑的一般要求制冷劑又稱制冷工質(zhì)，是制冷循環(huán)中的工作介質(zhì)，制冷劑在制冷機中循環(huán)流動，通過自身熱力狀態(tài)的變化與外界發(fā)生能量交換，從而實現(xiàn)制冷的目的。當前，能用作制冷劑的物質(zhì)有80多種，最常用的是氨、氟里昂類、水和少數(shù)碳氫化合物等。本世紀30年代氟里昂制冷劑的出現(xiàn)，對制冷技術(shù)產(chǎn)生了推動作用。選作家用空調(diào)器中的氟里昂制冷劑應(yīng)滿足下列要求：1.具有優(yōu)良的熱力學(xué)特性；2.具有優(yōu)良的熱物理性能（較低的粘度，高的導(dǎo)熱系數(shù)，大的氣化潛熱）；3.具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性；4.與潤滑油有良好的兼容性；5.無毒性，不可燃、不可爆，無腐蝕性；6.有良好的電器絕緣性；7.經(jīng)濟性由于以上優(yōu)點，氟里昂逐步成為一種較理想的制冷劑，得到了廣泛的應(yīng)用。二、制冷劑泄漏的危害制冷劑對環(huán)境的主要影響：1對臭氧層的破壞；2溫室效應(yīng)(直接的或間接的)。因氟氯碳化合物泄漏至同溫層時，被太陽的紫外線照射而分解，放出氯原子，與同溫層中臭氧進行連鎖反應(yīng)：CFXCLY

CFXCLY-1+CL

CL+O3

CLO+O2

CLO+O

CL+O2

循環(huán)反應(yīng)產(chǎn)生的氯原子不斷地與臭氧分子作用，使一個氯氟烴分子，可以破壞成千上萬個臭氧分子，使臭氧層出現(xiàn)“空洞”。據(jù)有關(guān)資料，臭氧每減少1%，紫外線輻射量約增加2%。臭氧層的破壞將導(dǎo)致：1、危及人類健康，可使皮膚癌、白內(nèi)障的發(fā)病率增加，破壞人體免疫系統(tǒng)；2、危及植物及海洋生物，使農(nóng)作物減產(chǎn)，不利于海洋生物的生長與繁殖；3、產(chǎn)生附加溫室效應(yīng)，從而加劇全球氣候轉(zhuǎn)暖過程；4、加速聚合物（如塑料等）的老化。因此保護臭氧層已成為當前一項全球性的緊迫任務(wù)。

三、傳熱學(xué)基礎(chǔ)知識及在空調(diào)中的應(yīng)用傳熱有三種基本方式1、導(dǎo)熱：物體個部分之間不發(fā)生相對位移時，依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運動而產(chǎn)生的熱量傳遞。2、對流：流體個部分之間發(fā)生相對位移，冷熱流體相互摻混所引起的熱量傳遞方式。根據(jù)引起流動的原因而論，可分為自然對流和強制對流換熱。3、熱輻射是由于因為熱的原因而通過電磁波傳遞能量的過程和方式。發(fā)生在空調(diào)系統(tǒng)中的主要傳熱過程：1.冷凝器中的傳熱過程：高溫高壓制冷劑向周圍空氣環(huán)境散熱a.制冷劑—>銅管內(nèi)壁：對流換熱b.銅管內(nèi)壁—>銅管外壁及翅片：導(dǎo)熱c.銅管外壁及翅片—>周圍大氣環(huán)境：對流換熱高溫高壓制冷劑以過熱蒸氣狀態(tài)進入冷凝器，在管內(nèi)發(fā)生降溫及冷凝，從冷凝器入口到第一個液滴產(chǎn)生前，是一個溫度不斷降低的過程；從第一個液滴產(chǎn)生到最后一個氣泡消失，是一個溫度不變的過程，在此過程中，制冷劑中含液量不斷上升，含氣量不斷下降；從最后一個氣泡消失到冷凝器出口，是一個降溫過程。總的說來，這是一個高溫高壓制冷劑氣體在冷凝器中散熱降溫冷卻成低溫高壓制冷劑液體的過程。2.蒸發(fā)器中的傳熱過程：低溫低壓制冷劑從周圍空氣環(huán)境吸熱a.大氣—>銅管外壁及翅片：對流換熱b.銅管外壁及翅片—>銅管內(nèi)壁：導(dǎo)熱c.銅管內(nèi)壁—>制冷劑：對流換熱低溫低壓制冷劑以氣液混合狀態(tài)進入蒸發(fā)器，在管內(nèi)發(fā)生等溫蒸發(fā)及升溫過程；從蒸發(fā)器入口到最后一個液滴消失前，是一個溫度不變的過程（理論上），在此過程中，制冷劑中含液量不斷下降，含氣量不斷上升；從最后一個液滴消失到蒸發(fā)器出口，是一個升溫過程?？偟恼f來，這是一個低溫低壓制冷劑液體在蒸發(fā)器中吸熱變成低溫低壓制冷劑