【正文】 時(shí)，流速變化很小，可以忽略不計(jì)，且 與外界環(huán)境沒有熱交換 第二節(jié) 蒸汽壓縮式制冷的 理論循環(huán) ?逆卡諾循環(huán) 的關(guān)鍵是 兩個(gè)等溫過程 ，利用純工質(zhì)或共沸工質(zhì)的定壓蒸發(fā)和冷凝實(shí)現(xiàn)，循環(huán)在 濕蒸氣區(qū) 進(jìn)行。 ? 理論循環(huán) 忽略 了制冷機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中的一些復(fù)雜因素，將循環(huán)加以簡(jiǎn)化抽象。 a→b ：等熵壓縮 b→c ：變溫壓縮 c→d ： 等熵膨脹 d→a ：變溫膨脹 T 0iT ki∑ wT 0mT kmTs0q 0abcdT－ S圖 二、勞侖茲循環(huán) 1kg制冷劑： ?從被冷卻介質(zhì)吸收的熱量為： )(00 bamadoi ssTdsTq ??? ??向熱源放出的熱量為： )( bakmcbkik ssTdsTq ???? ?T 0iT ki∑ wT 0mT kmTs0q 0abcdomkmmkl TTTqqqWq?????0000?制冷系數(shù)為： 勞侖茲循環(huán) 可以處理為 平均放熱溫度、平均吸熱溫度 的 逆卡諾循環(huán) 。 二、勞侖茲循環(huán) ?在實(shí)際的制冷系統(tǒng)中，制冷過程中冷熱源的溫度通常是變化的。 ?供熱系數(shù) 181。039。 ?用 η 作評(píng)價(jià)指標(biāo)，使 任意 兩臺(tái)制冷機(jī)在循環(huán)的熱力學(xué)經(jīng)濟(jì)性方面具有可比性，無論它們是否同類機(jī)，也無論它們的熱源條件相同或是不同。 η 始終小于 1。 ?η 同時(shí)考慮了能量轉(zhuǎn)換的數(shù)量關(guān)系和實(shí)際循環(huán)中的不可逆程度的影響。但二者的 含義不同 。 0T39。↘ ， → ?c39。 : ?大小只 取決于兩個(gè)熱源的溫度 ； T039。 0T39。039。039。 0T39。 0T39。 液體氣化制冷的工作過程 四大部件 ： 壓縮機(jī) ：蒸氣壓縮 冷凝器 ：放熱冷凝 節(jié)流閥 ：節(jié)流降壓 蒸發(fā)器 ：吸熱蒸發(fā) 一、 逆 卡諾循環(huán) 逆卡諾循環(huán)： 在兩個(gè)恒溫?zé)嵩粗g進(jìn)行的 理想循環(huán) 。 液體氣化制冷原理 ?液體的 壓力不同 ，其 飽和溫度 （即沸點(diǎn)）也 不同 （壓力越低，沸點(diǎn)越低，如氨在，其沸點(diǎn)為－ ℃ ；，其沸點(diǎn)為 4℃ ）。第一章 蒸氣壓縮式 制冷的 熱力學(xué)原理 液體氣化制冷原理 ?氣化 ： 液體轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的物態(tài)變化稱為氣化（ 蒸發(fā)和沸騰 ），氣化時(shí)需吸收氣化潛熱。 ?氣化 潛熱 ： 1kg液體氣化時(shí)所吸收的熱量。 ?只要?jiǎng)?chuàng)造一定的低壓條件，利用液體的氣化就可能獲得所需要的低溫。 第一節(jié) 理想 制冷循環(huán) 膨脹機(jī)壓縮機(jī)蒸發(fā)器冷凝器W cW eq 0q k234 1一、逆卡諾循環(huán) ∑ wT39。 kTs0q 0q k1243abT－ S圖 12 ：等熵壓縮 T0→T k， 耗功 wc 23： 等溫壓縮 放熱 qk=Tk(sasb) 34： 等熵膨脹 Tk→T 0， 做功 we 41 ：等溫膨脹 吸熱 q0=T0(sasb) 逆卡諾 循環(huán)結(jié)果 每一制冷循環(huán)， 1kg制冷劑： ? 循環(huán)凈耗功量為： ∑ wT39。 kTs0q 0q k1243ab? ? ? ?? ?? ?bakbabakkecssTTssTssTqq????????????39。39。0 制冷循環(huán)性能指標(biāo) ： 制冷系數(shù) ? ?的定義 ：?jiǎn)挝缓墓α克@取的冷量 ?? Wq 0?∑ wT39。 kTs0q 0q k1243ab制冷循環(huán)性能指標(biāo) 00000TTTqqqWqkkc ????????? ???對(duì)于逆卡諾循環(huán)，制冷系數(shù) ?c39。↗ 或 T k39。 ↗ ∑ wT39。 kTs0q 0q k1243ab?在實(shí)際制冷系統(tǒng)中，制冷系數(shù)又稱為 性能系數(shù) ，用符號(hào) COP表示 制冷循環(huán)的熱力完善度 ?熱力完善度 是表征實(shí)際制冷循環(huán) 接近 理想循環(huán)的程度 ?蒸氣壓縮式 ： c????? ??m a xR計(jì)算制冷效率或熱力完善度時(shí)，必須： (1)計(jì)算實(shí)際制冷循環(huán)的制冷系數(shù)或熱力系數(shù) (2)計(jì)算理想循環(huán)的制冷系數(shù)或熱力系數(shù) (3)計(jì)算制冷效率或熱力完善度 制冷系數(shù)與熱力完善度比較 ?制冷系數(shù) ε 和熱力完善度 η 都是反映實(shí)際制冷循環(huán)經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)。 ?ε 只是從能量轉(zhuǎn)換的角度，反映制冷循環(huán)中收益能與補(bǔ)償能在數(shù)量上的比值， 不涉及二者的能量品位 。 ? ε 的數(shù)值可能大于 小于 1或等于 1。 制冷系數(shù)與熱力完善度比較 ?用 ε 值的大小來比較兩臺(tái)實(shí)際制冷機(jī)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)性時(shí)，必須是同類制冷機(jī)，并以相同熱源條件為前提才具有可比性。 有溫差傳熱 的逆卡諾循環(huán) cccc wqwq ?? ??? 039。逆卡諾循環(huán) —— 熱泵 ?用于供熱 ，性能指標(biāo)為 供熱系數(shù) 。： 單位耗功量所獲取的熱量 ， 1)( 00 ?????? ?? ?? W qqqWq kk用于供熱，供熱量永遠(yuǎn)大于所消耗的功量。 ?勞侖茲循環(huán) （ Lorenz Cycle）是在兩個(gè)變溫?zé)嵩粗g進(jìn)行的理想循環(huán)。 變溫?zé)嵩磿r(shí)的逆向可逆循環(huán) —— 洛倫茲循環(huán) TS234O1dq0dsTiT0iT0m( 低溫?zé)嵩雌骄鶞囟?Tm(高溫?zé)嵩雌骄鶞囟?L??? ?mmmL TTT00???第二節(jié) 蒸汽壓縮式制冷的 理論循環(huán) ? 為了 便于 應(yīng)用熱力學(xué)理論對(duì)蒸汽制冷機(jī)的實(shí)際過程 進(jìn)行分析 ，提出了理論循環(huán)。 ? 理論循環(huán)是今后研究實(shí)際制冷循環(huán)的基礎(chǔ)。 ?實(shí)際循環(huán) 卻是 兩個(gè)定壓 、一個(gè)絕熱壓縮、一個(gè)絕熱節(jié)流過程 逆卡諾循環(huán)的 局限 ?膨脹機(jī)的經(jīng)濟(jì)性 ?液態(tài)制冷劑的比容變化很小，因而可以利用的膨脹功十分有限。 ?干壓縮 代替了濕壓縮 : 壓縮機(jī)吸氣狀態(tài)為干飽和或過熱蒸汽 。 蒸氣壓縮式制冷工作過程 ?壓縮機(jī)：等熵壓縮； ?冷凝器：等壓放熱； ?節(jié)流閥：絕熱節(jié)流； ?蒸發(fā)器：等壓吸熱 。3 239。139。2P kP 0 理論循環(huán)與逆卡諾循環(huán)的對(duì)比分析 蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)的 T－ s圖 ?(1)節(jié)流閥代替膨脹機(jī) 1kg制冷劑損失的膨脹功 039。43 ???? hhW e? 節(jié)流過程的不可逆損失 439。439。440 bbhhq ??????采用節(jié)流閥代替了膨脹機(jī)，一方面損失了 膨脹功 ，另一方面產(chǎn)生了 無益氣化 ，降低了制冷能力，導(dǎo)致制冷系數(shù)有所下降。 WcT 0T kTs1439。q 0q kab39。0 4b a39。3 239。139。2P kP 0蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)的 T－ s圖 ?（ 2）干壓縮代替濕壓縮 1kg制冷劑增加的制冷量 139。1)()(39。1410aahhhhhhq?????????239。211)39。2()12(39。 ?其降低的程度，稱為 過熱損失 。3 239。139。2P kP 0 ?濕壓縮的缺點(diǎn) ： ?濕蒸氣進(jìn)入壓縮機(jī)與壁面熱交換后，占據(jù)容積，使得制冷劑質(zhì)量流量減少，制冷量下降； ?過多液態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)，造成液擊，影響潤(rùn)滑，損害壓縮機(jī)。 制冷循環(huán)的分析工具 ?lgph圖和 Ts圖 – 1點(diǎn)、 2線、 3區(qū) – 6等值線 – 分析與計(jì)算工具 TS圖 一點(diǎn)、二線、三區(qū)、五態(tài)、六