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文檔簡介
制冷原理考試題答案
填空(每空2分,共20分)
1.制冷壓縮機、(冷凝器)、節(jié)流閥和(蒸發(fā)器),是制冷劑賴以循環(huán)制冷所必不行
少的機械設備,構成了最基本的制冷系統(tǒng)。
2.對制冷劑的熱力學方面的選搽要求,要求制冷劑的沸點要(低),臨界溫度要(高),
凝固溫度要(低)。(填凹凸)
3.在蒸發(fā)壓縮式制冷系統(tǒng)中,目前廣泛接受的制冷劑有(氨),(氟利昂),和氟利昂
的混合溶液等。
4.復疊式壓縮制冷循環(huán)通常是由兩個或兩個以上(制冷系統(tǒng))組成的多元復疊制冷循環(huán)。
5.空氣壓縮式制冷循環(huán)的主要熱力設備有(空氣壓縮機)、冷卻器、(吸熱器)及膨脹器。
二、名詞說明(每題4分,共20分)
1.人工制冷。
人工制冷是指用認為的方法(1分)不斷地從被冷卻系統(tǒng)(物體或空間)排熱至環(huán)境介質中
去(1分),從而使被冷卻系統(tǒng)達到比環(huán)境介質更低的溫度(1分),并在必要長的時間內維
持所必要的低溫的一門工程技術(1分)。
2.共沸溶液類制冷劑
共沸溶液類制冷劑是由兩種或兩種以上(1分)互溶的單組分制冷劑(1分)在常溫下按確
定的質量或容積比相互混合(2分)而成的制冷劑。
3.載冷劑
載冷劑是在間接冷卻的制冷裝置中(1分),完成被冷卻系統(tǒng)(物體或空間)的熱量傳遞給
制冷劑的中間冷卻介質(2分),亦稱為其次制冷劑(1分)。
4.熱力完善度
熱力完善度是用來表示制冷機循環(huán)接近逆卡諾循環(huán)循環(huán)的程度(2分)。它也是制冷循環(huán)的
一個技術經(jīng)濟指標(2分)。
5.一次節(jié)流
一次節(jié)流是指向蒸發(fā)器供液的制冷劑液體干脆由冷凝壓力節(jié)流至蒸發(fā)壓力的節(jié)流過程.
三簡答(前兩題6分,第三題8分,共20分)
1.對單級蒸汽壓縮制冷理論循環(huán)作哪些假設?
理論循環(huán)假定:
①假設進入壓縮機的為飽和蒸汽,進入節(jié)流閥的為飽和液體;(1分)
②假設壓縮過程是等嫡過程,節(jié)流過程是等焰過程;(2分)
③假設蒸發(fā)與冷凝過程無傳熱溫差;(1分)
④假設除兩大換熱器外,系統(tǒng)與外界無熱交換;(1分)
⑤假設制冷劑無流阻損失。(1分)
2.液體過冷對循環(huán)各性能參數(shù)有何影響?
液體過冷:①使單位制冷量增大;(1分)
②使單位容積制冷量增大;(1分)
③單位功保持不變;(1分)
④使制冷系數(shù)增大。(1分)
總之,制冷劑液體的過冷有利于制冷循環(huán),可提高制冷循環(huán)經(jīng)濟性。(2分)
3.寫出與下列制冷劑的符號規(guī)定式相對應的化學分子式
(1)R22(2)R134
(1)R22符號規(guī)定式通式為R(m-1)(n+1)x(1分)
m-l=2n+l=2x=2
所以m=ln=lx=2
符號規(guī)定式通式為:CmHnFxCly(1分)
y=2m+2-n-x=2+2-l-2=l(1分)
所以R22的符號規(guī)定式為CHCIF2(1分)
(2)R134符號規(guī)定式通式為R(m-1)(n+1)x
m-l=ln+l=3x=4
所以m=2n=2x=4(1分)
符號規(guī)定式通式為:CmHnFxCly(1分)
y=2m+2-n-x=4+2-2-4=0(1分)
所以R134的符號規(guī)定式為C2H2F4(1分)
四、計算題(共20分)
假定循環(huán)為單級壓縮蒸氣制冷的理論循環(huán),蒸發(fā)溫度t0=-10°C,冷凝溫度為35℃,工質
為R22,循環(huán)的制冷量Q0=55kw,試對該循環(huán)進行熱力計算。
(依據(jù)R22的熱力性質表,查出處于飽和線上的有關狀態(tài)參數(shù)值:
hl=401.555kJ/kgvl=0.0653m夕kgh3=h4=243.114kJ/kgp0=0.3543MPa
pk=1.3548Mpah2=435.2kJ/kgt2=57℃)
解:該循環(huán)的壓熔圖如下所示:(圖6分)
1單位質量制冷量q0=hl-h4=401.555-243.114=158.441kJ/kg(2分)
2單位容積制冷量(2分)
3制冷劑質量流量(2分)
4理論比功w0=h2-hl=435.2-401.555=33.645kJ/kg(2分)
5壓縮機消耗的理論功率P0=qmw0=11.68kw(2分)
6制冷系數(shù)(2分)
7冷凝器單位熱負荷qk=h2-h3=192.086kJ/kg(2分)
六、畫圖及說明(共20分)
畫出制冷系統(tǒng)的基本原理圖(7分)及單級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的理論循環(huán)壓焰圖(7分),
并說明其循環(huán)過程(7分)。
循環(huán)過程:1-2等燧壓縮過程(2分)
2-3-4等壓冷卻冷凝過程(2分)
4-5等溫等壓汽化吸熱過程(2分)
制冷原理考試題(B)答案
填空(每空2分,共20分)
1.單級蒸汽壓縮制冷系統(tǒng),是由(制冷壓縮機)、冷凝器、蒸發(fā)器和(節(jié)流閥)四
個基本部件組成。
2.對制冷劑的物理化學方面的選擇要求,要求制冷劑的粘度盡可能(?。?,純度要(高),
熱化學穩(wěn)定性要(好),高溫下不易分解。
3.目前廣泛接受的載冷劑有(水)、(鹽水溶液)、有機化合物等三大類。
4.為了獲得更低的(蒸發(fā)溫度),有時需接受復疊制冷循環(huán)。
5.半導體制冷屬于(熱電)制冷,是利用(熱電)效應來實現(xiàn)的。
二、名詞說明(每題4分,共20分)
L氟利昂
氟利昂是飽和碳氫化合物的鹵族(氟、氯、濱)衍生物的總稱。
2.非共沸溶液類制冷劑
非共沸溶液類制冷劑是由兩種或兩種以上(1分)相互不形成共沸溶液(2分)的單組分制
冷劑混合(1分)而成的制冷劑。
3.單位制冷量
單位制冷量是指制冷壓縮機(1分)每輸送1kg制冷劑(1分)經(jīng)循環(huán)(1分)從低溫熱源
中制取的冷量(1分)。
4.單級理論制冷循環(huán)制冷系數(shù)
單級理論制冷循環(huán)制冷系數(shù)是理論制冷循環(huán)中(1分)的單位制冷量和單位循環(huán)凈功(單位
理論功)之比(2分),即理論制冷循環(huán)的效果和代價之比(1分)。
5.中間完全冷卻
中間完全冷卻是指在中間冷卻過程中(1分),將低壓級排出的過熱蒸汽(1分)等壓冷卻到
中間壓力下的干飽和蒸汽(1分)的冷卻過程(1分)。
三簡答(前兩題6分,第三題8分,共20分)
1.吸取式制冷循環(huán)的基本組成是什么?
吸取式制冷循環(huán)由發(fā)生器(1分)、吸取器(1分)、冷凝器(1分)、蒸發(fā)器(1分)以及溶
液泵(1分)、節(jié)流器(1分)等組成。
2.漠化鋰吸取式制冷循環(huán)中,如有少量不凝性氣體存在,會引起制冷量大幅度下降,其緣由
是什么?
漠化鋰吸取式制冷循環(huán)中,如有少量不凝性氣體存在,會引起制冷量大幅度下降,緣由有兩
點:一是當吸取器內存在不凝性氣體時,在總壓力(蒸發(fā)壓力)不變的狀況下,制冷劑水蒸
汽的分壓力降低,傳質推動力減小,影響了吸取器的吸取速度;(3分)
二是由于不凝性氣體的存在,制冷劑水蒸氣與溶液的接觸面積減小,也影響了吸取速度。(3
分)
3.寫出與下列制冷劑的化學分子式相對應的符號規(guī)定式
(1)CCI3F(2)CCIF2CCIF2
CCI3F符號規(guī)定式通式為:CmHnFxCly(1分)
m=ln=0x=l
符號規(guī)定式通式為R(m-1)(n+1)x(1分)
m-l=0n+l=lx=l(1分)
所以CCI3F符號規(guī)定式為:Rll(1分)
CCIF2CCIF2符號規(guī)定式通式為:CmHnFxCly(1分)
m=2n=0x=4
符號規(guī)定式通式為R(m-1)(n+1)x(1分)
m-l=ln+l=lx=4(1分)
所以CCI3F符號規(guī)定式為:R114(1分)
四、計算題(共18分)
假定循環(huán)為單級壓縮蒸氣制冷的理論循環(huán),蒸發(fā)溫度t0=-15℃,冷凝溫度為30℃,工質為
R12,試對該循環(huán)進行熱力計算。
(依據(jù)R12的熱力性質圖表,查出有關狀態(tài)參數(shù)值:
hl=345.8kJ/kgvl=0.09145m^kgh3=h4=228.6kJ/kgh2=375.1kJ/kgt2=57℃)
解:該循環(huán)的壓熔圖如下所示:(圖6分)
1單位質量制冷量qO=hl-h5=345.8-228.6=117.2kJ/kg(2分)
2單位容積制冷量qV=qO/vl=117.34).09145=1281.6kJ/M3(2分)
4單位理論功w0=h2-hl=371.5-345.8=25.7kJ/kg(2分)
5制冷系數(shù)e=qO/w0=117.加5.7=4.56(2分)
6冷凝器單位熱負荷qk=h2-h3=371.5-228.6=142.9kJ/kg(2分)
六、畫圖及說明(共22分)
畫出制冷系統(tǒng)的基本原理圖(4分)及單級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的理論循環(huán)壓焰圖(4分),
并說明其循環(huán)過程。
循環(huán)過程:1—2蒸汽過熱過程(2分)
2-3-4實際燃增壓縮過程(2分)
2-4理論等烯壓縮過程(2分)
4-5等壓等溫吸熱過程(2分)
3-5-6等壓冷卻冷凝過程(2分)
6-7過冷過程(2分)
7-8等溫等壓汽化吸熱過程(2分)
《制冷壓縮機》考試試題答案
一、填空(每空1分,計25分):
1.壓縮式制冷機、吸取式制冷機、蒸汽噴射式制冷機2.10-15%
3.簧片閥4.頂部、環(huán)部、裙部5.4.5米/秒
6.摩擦環(huán)式軸封7.矩形8.汽體流淌損失、泄漏損失
9.限制主軸轉速的不勻整性波動10.旋轉慣性力
11.泄漏損失、吸汽壓力損失、預熱損失12.“8”
13.10?100%14.壓縮、排汽過程吸汽過程15.0.515?0.741
二、推斷題(每題1分,計10分,正確畫。,錯誤畫X):
1.(X)2.(O)3.(X)4.(X)5.(X)6.(O)7.(O)8.(O)9.(O)10.(X)
三、選擇題(每題2分,計16分):
1.(A)2.(A)3.(A)4.(D)5.(C)6.(C)7.(D)8.(C)
四、簡答題(每題7分,計35分):
1.活塞式壓縮機的排氣溫度過高會造成什么危害?如何降低排氣溫度?
危害:(1)使壓縮機的容積效率降低和功耗增加。
(2)因過熱使?jié)櫥偷恼扯冉档?,導致軸承、汽缸和活塞環(huán)產(chǎn)生不應有的磨損,甚至引進燒
壞軸瓦、軸頸和拉傷汽缸壁的嚴峻事故。
⑶促使制冷劑和潤滑油在與金屬等物質接觸下分解,生成積碳和酸類等。
⑷排汽過熱會導致活塞的過分膨脹而卡死的汽缸內,以及封閉式壓縮機的內置電機燒毀。
⑸排汽溫度過高也會影響壓縮機的壽命,因為化學反應的速度隨溫度的上升而加劇。
方法:要降低制冷壓縮機的排汽溫度,必需從吸汽終了時的溫度、壓力比,相對壓力損失,
以及多變壓縮指數(shù)等幾個方面來考慮。
⑴對單級壓縮機,要限制其壓力比,超過規(guī)定值時,應實行雙級壓縮中間冷卻的方法降低
每一級的壓力比,同時在運行中要制止冷凝壓力過高,蒸發(fā)壓力過低等故障。
(2)設計者要盡量降低壓縮機吸、排汽阻力損失,以縮小實際壓力比。
⑶加強對壓縮機的冷卻,削減吸入制冷劑的過熱(以降低吸汽終了制冷劑的溫度和多變壓縮
指數(shù))。
⑷接受混合制冷劑也可使排汽溫度顯著降低。
(危害4分,對四項滿分,方法3分,對三項滿分)
2.對活塞式壓縮機的汽閥有何要求?
汽閥對壓縮機的性能有很大的影響,它應具有足夠的通道截面、合理的結構形式以及彈力適
當?shù)钠y彈簧;使汽閥開啟時的阻力要??;工作牢靠,啟閉剛好,壽命長;汽閥關閉嚴密;
汽閥的余隙容積要??;便于實現(xiàn)頂開吸汽閥調整排汽量;制造、安裝、調試便利。(每項1
分)
3.壓縮機的志向工作過程應具備哪些條件?
⑴壓縮機沒有余隙容積,即壓縮機的理論輸汽量與汽缸容積相等,也就是說曲軸旋轉一周
吸入的汽體容積等于汽缸的工作容積;(1.5分)
(2)吸汽與排汽過程中沒有壓力損失;(1分)
(3)吸、排汽過程中無熱量傳遞,即汽體與機件間無熱交換,壓縮過程為絕熱壓縮;(1.5分)
⑷無漏汽損失,機體內高、低壓汽體之間不發(fā)生竄漏;(1.5分)
⑸無摩擦損失,即運動機件在工作中沒有摩擦因而不消耗摩擦功。(1.5分)
4.與活塞式制冷壓縮機比較,螺桿式制冷壓縮機有哪些特點?
⑴由于螺桿式壓縮機的轉速通常在3000r/min以上,又具有重量輕,體積小,占地面積小等
優(yōu)點,因而提高了經(jīng)濟指標。(1分)
(2)振動小,由于沒有往復慣性力,動力平衡性能好,故對基礎的要求可低些。(1分)
(3)結構簡潔,沒有閥片、活塞等易損件,所以運轉周期長,修理簡潔,運用牢靠。(1分)
⑷對液擊的耐受性高,由于結構上的特點,壓縮機對濕行程和液擊不敏感。(1分)
⑸運轉時噪音較大,由于制冷劑汽體周期性地通過吸、排汽孔口,以及通過縫隙的泄漏等
緣由帶來的影響。(1.5分)
⑹幫助設備浩大:由于壓縮機接受噴油冷卻方式,須要大量的油,因而須要增設體積較大
的油分別器等設備,故使整個機組的體積和質量加大。(1.5分)
5.螺桿式制冷機組的幫助設備有哪些?
油分別器和油箱;油冷卻器;二次油分別器;油過濾器;油泵及油壓調整閥;油加熱器;吸
汽過濾器和止回閥。(每項1分)
五、計算題(計14分):
1.某壓縮機的相對余隙容積為5%,壓力比為5,多方膨脹指數(shù)為1.25,試求其容積系數(shù)。
(6分)
解:a=5%e=5m=1.25(1分)
(公式:3分,結果:2分)
2.某壓縮機的活塞組件的質量為15kg,連桿質量為35kg,曲軸簡化至曲柄銷處的質量為
20kg,試計算其總的往復質量和旋轉質量。(8分)
解:mp=15kgmc=35kgms=20kg(1分)
設:mc2=65%mc=65%X35=22.75kg(2分)貝|:mcl=mc-mc2=35-22.75=12.25kg(1分)
由計算得:往復質量:mj=mp+mcl=15+12.25=27.25kg(2分)
旋轉質量:mr=ms+mc2=20+22.75=42.75kg(2分)
《制冷壓縮機》考試試題答案
一、填空(每空1分,計25分):
1.低溫熱源2.容積型壓縮機、速度型壓縮機3.吸汽狀態(tài)
4.導向、承受側向力5.膨脹過程6.節(jié)流、阻(堵塞)7.葉輪
8.喘振工況、堵塞工況9.汽環(huán)、油環(huán)10.回轉運動
11.阻力損失要小12.45°13.曲柄軸
14.飛濺潤滑、壓力潤滑15.梳齒密封16.0.97-1
17.排汽閥18.進汽節(jié)流調整19.頂開吸汽閥片、附加余隙容積
二、推斷題(每題1分,計10分,正確畫O,錯誤畫X):
1.(X)2.(X)3.(X)4.(X)5.(X)6.(X)7.(O)8.(O)9.(X)10.(O)
三、選擇題(每題2分,計16分):
1.(D)2.(A)3.(D)4.(C)5.(D)6.(C)7.(B)8.(A)
四、簡答題(每題7分,計35分):
1.螺桿式壓縮機的重要結構參數(shù)有哪些?
轉子齒形(1分);螺桿的齒數(shù)和扭角(2分);螺桿的轉速與圓周速度(2分);螺桿的公稱直徑、
長度和長徑比。(2分)
2.活塞式壓縮機的潤滑系統(tǒng)的主要作用是什么?
⑴使?jié)櫥驮谧飨鄬\動的零件表面形成一層油膜,從而降低壓縮機的摩擦功和摩擦熱,
從而削減壓倒優(yōu)勢的磨損量,提高壓縮機的機械效率,運轉的牢靠性和耐久性。(2分)
(2)潤滑油帶走摩擦熱量,使摩擦表面的溫度保持在允許的范圍內;(1分)
(3)由于有潤滑油的存在于活塞與汽缸鏡面的間隙及軸封中,密封效果提高。從而提高壓縮
機的效率和阻擋制冷劑蒸汽的泄漏;(1分)
⑷使?jié)櫥筒粩嗟貨_刷金屬摩擦表面事帶走磨屑,便于運用濾清器將磨屑清除;(1分)
⑸它所建立的油壓可作為限制頂開吸汽閥機構的液壓動力。(2分)
3.二次進氣螺桿式制冷壓縮機有何特點?
答:制冷量增大;與單級螺桿比較,節(jié)約能量;占地面積??;卸載運行時也比節(jié)單級螺桿省
能量;牢靠性高;操作便利;加工簡潔。(每項1分)
4.活塞式制冷壓縮機有哪些優(yōu)、缺點?
優(yōu)點⑴能適應較廣的工況范圍和制冷量的要求;
(2)熱效率較高,單位電耗相對較少;
⑶對材料無很高要求,多用一般鋼材和鑄鐵,零件的加工工藝相對來說比較簡潔,因
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