現代幾種簡單的制冷技術(編輯修改稿)
2025-08-10 02:50 本頁面
【文章內容簡介】 態(tài)3分別在兩條絕熱線上，所以根據上文絕熱過程公式知231。231。247。247。230。V3232。V2246。248。g1=T1T2()231。231。247。247。230。V4232。V1246。248。g1=T1T2()所以可得出效率為=1 2h=T1T2T1TT1()5所以根據公式可知，卡諾循環(huán)的效率只與高溫熱源和低溫熱源的溫度有關，與其他因素無關。根據這些，卡諾提出了著名的卡諾定理：（1）在相同的高溫熱源和相同的低溫熱源之間工作的一切可逆熱機，其效率都相等；（2）在相同的高溫熱源和相同的低溫熱源之間工作的一切不可逆熱機，其效率都不可能大于可逆熱機的效率。第2節(jié)熱力學第二定律熱力學第二定律[2]在功與熱的轉換當中，功可以直接轉化成熱，而熱卻不能直接轉化為功，在熱轉化為功的過程中通常需要第三方的加入。熱量可以從高溫自動向低溫傳遞，而低溫卻不能自發(fā)的向高溫轉移；氣體可以自由的膨脹，沒有限度，但是卻不會自動的壓縮。這些過程只會在系統存在溫度差、壓力差的狀態(tài)下自發(fā)進行，在自然狀態(tài)下不可逆，不可逆是自發(fā)過程的重要特征和屬性。而熱力學第二定律就是研究熱現象中過程進行的方向、條件及限度的定律。熱力學第二定律又稱為熵增定律，表示的在自發(fā)過程中一個孤立系統的混亂度不會減小。簡單的總結下熱力學第二定律就是，熱不能自發(fā)的從低溫向高溫移動，如果想要熱從低溫轉移高溫就需要一個制冷（熱泵）的過程達到低溫熱源向高溫熱源排熱并且被其吸收的目的。當讓，這個過程是要消耗功的。也就是說在自然界中任何過程都是不可能自主恢復到原始狀態(tài)的。一切與熱現象有關的實際宏觀過程都是不可逆的。制冷循環(huán)的熱力學分析[3]根據上面第一章第三節(jié)內容了解到，熱力學循環(huán)可以分為兩種，一種為正循環(huán)，一種為逆循環(huán)，正循環(huán)即為把熱能轉化為機械能，這個過程可以不需要消耗功；而另一種為逆循環(huán)，逆循環(huán)的進行需要消耗功來完成，而我們的制冷過程就是一種熱力學的逆循環(huán)，而這種循環(huán)通常需要制冷機或熱泵來完成。由卡諾定理可知，在相同高溫熱源和相同的低溫熱源之間工作的一切可逆制冷機其制冷系數均相等，與制冷的工作物質無關。所以如何提高制冷系數就成了一大話題由熱力學第一定律不難得出，制冷機的效率應為6e=Q2A=Q2Q1Q2=T2T1T2()第二章傳統的制冷物質與制冷技術第1節(jié)制冷劑的歷史[4]制冷劑在一個多世紀內經歷的一個不斷發(fā)展的過程，第一個臺實用的機械制冷劑是已乙醚作為制冷劑的一種蒸汽壓縮系統，出現在1843年，后經歷了30多年的發(fā)展，在1866年人們制作了利用二氧化碳為制冷劑的機器，并在隨后的一些年里，制冷劑的創(chuàng)新越發(fā)的多樣化人們利用了很多的化學藥品作為制冷劑，如氨(NH3)氰（石油醚和石腦油）、二氧化硫(R764)和甲醚，不過這些都僅僅應用在工業(yè)上，而食物的保持依然維持著原有的樣子——用冬天保持的冰或工業(yè)制造的冰來保持。到了二十世紀初期，制冷系統有了革命性的突破，大型制冷器被應用與大型建筑空氣調節(jié)當中。第一個應用此技術的大廈是位于德克薩斯圣安東尼奧的梅蘭大廈。世界上首臺以氯氟碳（CFC）機器是1926年，（ThomasMidgely）開發(fā)的，CFC族，不可燃、無毒與二氧化硫相比時能效要提高很多。并在幾年后經過威利斯開利的開發(fā)，制冷機很快的步入了普通百姓家，這也是歷史上第一臺利用離心技術的離心式制冷機，可以說二十世紀初其是制冷技術飛速發(fā)展的一個時代。20世紀30年代，氟氯昂出現，它的出現顯著的提高了制冷劑的性能，20世紀50年代開始使用共沸制冷劑，60年代開始使用非共沸制冷劑。1970年，臭氧層變薄問題漸漸浮出了水面，并且認定臭氧層變薄的部分起因源于CFC族的使用，并在蒙特利爾議定書中決定淘汰CFC和HCFC族，歷時1987年。第2節(jié)傳統制冷技術的簡單介紹蒸氣壓縮式制冷[5]（1）蒸氣壓縮式制冷的熱力學原理物質聚集狀態(tài)發(fā)生的改變稱之為相變，例如：氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)、液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。由于在集態(tài)發(fā)生變化的過程中，物質的分子將會重新排列，分子熱運動的速度發(fā)生變化，故相變的過程往往都會伴隨著能量的改變，系統將在外界吸收熱量或放出熱量，這種熱量稱作潛7熱。物質發(fā)生相變的過程中從外界吸收的熱量被稱為吸收潛熱；而反之放出的熱量被稱為放出潛熱。發(fā)生吸收潛熱時物質總是從質密態(tài)到質稀態(tài)的相變；反之，放出潛熱的過程中物質總是從質稀態(tài)向質密態(tài)變化。液體蒸發(fā)形成蒸氣，從質密態(tài)到質稀態(tài)的相變，在這個過程中，系統將從外界吸收大量的熱，從而是外界環(huán)境的溫度下降，
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