[工學]第一章-制冷的熱力學基礎-文庫吧資料
2025-03-27 22:25本頁面
【正文】 ?熱能驅動的可逆制冷循環(huán) ： 熱力學分析 圖 熱能驅動可逆 制冷循環(huán)的 Ts圖 熱力系數的特性： 熱力系數小于逆卡諾循環(huán)系數，但是比較基準不一樣。 制冷循環(huán)的不可逆過程可分為內部不可逆和外部不可逆 。 ?運行安全性和可靠性 ： 如氨不適合用在人口密集的場合 ?環(huán)境保護 ： 使用的制冷劑應不破壞臭氧層且溫室效應小 ?系統(tǒng)初投資和運行管理費用 ?操作維護的方便性 第一章 制冷的熱力學基礎 制冷原理與裝置 第四節(jié) 制冷循環(huán)的熱力學分析 ?引言 ?正向循環(huán)與逆向循環(huán) ：正循環(huán)是把熱量轉化成機械功的動力循環(huán) ， 在溫熵圖或壓焓圖上按順時針方向進行 ， 熱力發(fā)動機都是按正向循環(huán)工作 ；逆向循環(huán)是一種消耗功的循環(huán) ， 在溫熵圖或壓焓圖上按逆時針方向進行 ， 制冷機和熱泵都是按逆向循環(huán)工作 。 在深冷溫度范圍內 ， 通常采用氣體膨脹制冷方法及磁制冷 。 第一章 制冷的熱力學基礎 制冷原理與裝置 第三節(jié) 其它制冷方式 ?制冷方法的選擇 ?合適的制冷溫度和制冷量范圍 ： 在普冷范圍內 ， 一般采用蒸氣壓縮式和吸收式制冷 。 ?化學制冷 ?制冷原理 ：利用某些化學反應的吸熱效應制冷 ， 例如化肥溶解于水時是吸熱反應 ， 可使化肥溶液保持０－１０度達兩天之久；如采用液氧作制冷工質 ， 金屬氧化物ＰＣＯ為吸附劑的化學吸附方式 ， 可獲?。担担保埃埃说牡蜏?。 圖 磁制冷理想循環(huán)的 ST圖 圖 艾里克森循環(huán)的 ST圖 第一章 制冷的熱力學基礎 制冷原理與裝置 第三節(jié) 其它制冷方式 ?熱聲制冷 ?制冷原理 ：在諧振管的熱端輸入聲波 （ 駐波 ） ， 處于熱聲板疊左端的氣體受聲波壓縮溫度升高放出熱量 ， 右端的氣體絕熱膨脹溫度降低吸收熱量 ， 這樣 ， 在聲波的每個循環(huán)中 ， 氣團將熱量從板疊的右端向左端傳遞 圖 熱聲制冷機的基本工作原理圖 第一章 制冷的熱力學基礎 制冷原理與裝置 第三節(jié) 其它制冷方式 ?氦稀釋制冷 ?制冷原理 ：當 ３ He與 ４ He的混合物在 相分離 ， 上相為 ３ He的濃相 ， 下相為 ４ He的濃相 。 第一章 制冷的熱力學基礎 制冷原理與裝置 第三節(jié) 其它制冷方式 ?磁制冷 ?制冷原理 ：利用順磁性物質在絕熱去磁過程中吸收熱量的原理獲得低溫 。 這樣同一股氣流分成冷 、 熱兩部分氣流 ， 其中分離出來的冷氣流便可用來制冷 圖 渦流管的結構及工作 原理示意圖 1— 進氣管； 2— 噴嘴； 3— 孔板； 4—冷端管子； 5— 渦流室； 6— 熱端管子；7— 控制閥 第一章 制冷的熱力學基礎 制冷原理與裝置 第三節(jié) 其它制冷方式 ?熱電制冷 （ 半導體制冷 ） ?制冷原理 ：如圖 ， 當電偶通以直流電流時 ， P型半導體內載流子 (空穴 )和 N型半導體內載流子(電子 )在外電場作用下產生運動 ，載流子從冷端金屬片吸收熱量提高勢能進入半導體 ， 然后在熱端金屬片處排出熱量降低勢能并進入熱端金屬片 。 ?絕熱放氣制冷的熱力學特性： 如果放氣過程進行得很慢 ， 活塞左側和右側的氣體始終處于平衡狀態(tài) ， 將按等熵過程膨脹 ，做外功最大 ， 溫降也最大；如果放氣過程很迅速 ， 則做功最小 ，溫降也最小 。 在此過程中 ， 留在容器中的氣體向放出的氣體作推動功 ， 消耗自身的一部分內能而降溫 ， 產生制冷效應 ，介于節(jié)流膨脹與等熵膨脹之間 ， 是目前獲得低溫的重要方法之一 。 常用 VM制冷機的中間溫度 Ta為環(huán)境溫度 。 圖中１ 2341為逆向斯特林循環(huán) ， 它是在 T0下等溫吸熱 ， 在 Ta下等溫放熱 。 由于是利用氣體吸收顯熱實現制冷 ， 而氣體比熱容很小 ， 因此單位容積制冷很小 、 制冷效率低 。 若節(jié)流后氣體溫度保持不變，這樣的溫度稱為轉化溫度 。 由于內位能總是增大 ， 所以內動能必定減小 ， 那么節(jié)流后氣體溫度降低 ?當 p1v1=p2v2時 ， u2＝ u1， 即節(jié)流后內能不變 ， 此時內位能的增加等于內動能的減少 ， 節(jié)流后氣體溫度仍然降低 第一章 制冷的熱力學基礎 制冷原理與裝置 第二節(jié) 氣體膨脹制冷 ?等焓節(jié)流膨脹制冷 ?實際氣體的節(jié)流效應 ： ?物理解釋： ?當 p1v1p2v2時 ， u2u1， 即節(jié)流后內能增大 。 ?特點： 在工程上節(jié)流過程進行得很快 ， 近似作為絕熱過程處理 ， 前后的比焓值不變 ， 是不可逆過程 ， 熵必定增大 。第一章 制冷的熱力學基礎 制冷原理與裝置 ?第一節(jié) 相變制冷 ?第二節(jié) 氣體膨脹制冷 ?第三節(jié) 其它制冷方式 ?第四節(jié) 制冷熱力學特性分析 主要內容 第一章
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