文档介绍：制冷空调技术
第1页，本讲稿共38页
第一章 制冷热工基础
第一节 基本概念
第二节 制冷的热力学基础
第三节 制冷的传热学基础
第2页，本讲稿共38页
第一节 基本概念
状态参数中比容、压力、温度是可由仪表直
(2) 能量的传递和转化
第12页，本讲稿共38页
焓
用符号H表示，单位是焦耳 （J）
H= U+pV
比焓
用符号h表示，单位是焦耳/千克 （J/kg）
焓是一个状态参数。
焓也可以表示成另外两个独立状态参数的函数。
如：h=f(T,v) 或 h=f(p,T); h=f(p,v)
(3) 焓
第13页，本讲稿共38页
进入系统的能量-离开系统的能量=系统中储存能量的增加
闭口系统的能量平衡
(4) 热力学第一定律的基本能量方程式
工质从外界吸热Q后从状态1变化到2，对外作功W。若工质宏观动能和位能的变化忽略不计，则工质储存能的增加即为热力学能的增加ΔU
热力学第一定律的解析式
第14页，本讲稿共38页
加给工质的热量一部分用于增加工质的热力学能储存于工质内部，余下部分以作功的方式传递至外界。
对微元过程，第一定律解析式的微分形式
对于1 kg工质
第15页，本讲稿共38页
热量Q
热力学能变量ΔU
功W
代数值
系统吸热Q+
系统对外作功W+
系统热力学能增大ΔU+
可逆过程
完成一循环后，工质恢复原来状态
闭口系完成一循环后，循环中与外界交换的热量等于与外界交换的净功量
第16页，本讲稿共38页
工质流经压缩机时，机器对工质做功wc,使工质升压，工质对外放热q
每kg工质需作功
膨胀过程均采用绝热过程
压缩机能量平衡
膨胀机能量平衡
(5) 能量方程式的应用
稳定流动能量平衡方程
第17页，本讲稿共38页
三、热力过程、准平衡过程与可逆过程
热力系由一状态向另一状态变化时所经历全部状态的总和
在热力过程中，不平衡势差无限小，热力学所经历的一系列状态都无限接近于平衡状态的热力过程。
推动过程进行的势差无限小。
准平衡过程可在状态参数坐标图中用连续曲线表示；
准平衡过程是一种理想过程，是实际过程进行得足够缓慢的极限情况，一切实际过程只能接近于准平衡过程
在工程实际设备中进行的过程常可作为准平衡过程。
热力过程
准平衡过程
第18页，本讲稿共38页
喷管能量转换
换热器能量平衡
工质流经换热器时和外界有热量交换而无功的交换，动能差和位能差也可忽略不计
1kg的工质吸热量
1kg工质动能的增加
工质流经喷管和扩压管时不对设备作功 ，热量交换可忽略不计
第19页，本讲稿共38页
工质流过阀门时流动截面突然收缩，压力下降，这种流动称为节流。
设流动绝热，前后两截面间的动能差和位能差忽略，因过程无对外做功，故节流前后的焓相等
该式只对节流前后稳定段成立，而不适合节流过程段。
节流
第20页，本讲稿共38页
（制冷量）
高温热源
低温热源
制冷机
Qa
Q0
W
向高温热源的排热量
制冷机的消耗功
由低温热源的吸热量
=
+
制冷机的性能系数COP
=
Q0
/
W
(Coefficience Of Performance)
第21页，本讲稿共38页
热不能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体
研究与热现象相关的各种过程进行的方向、条件及限度的定律
(1)制冷循环的热力学分析
热力学循环
正向循环
热能转化为机械功
逆向循环
消耗功
循环除了一二个不可避免的不可逆过程外，其余均为可逆过程。可逆循环是理想循环。
理想循环
第22页，本讲稿共38页
高温物体
低温物体
热量可以自动传递
热量不能自动传递
必须消耗能量
机械能
电能
……
热能
热力学
第二定律
第23页，本讲稿共38页
熵
热力学状态参数，是判别实际过程的方向，提供过程能否实现、是否可逆的判据。
定义式
qrev是可逆过程的换热量，T为热源温度
可逆过程1-2的熵增
克劳修斯积分
=0 可逆循环
＜0 不可逆循环
＞0 不可能实行的循环
第24页，本讲稿共38页
p、T 状态下的比熵定义为:
(2)热源温度不变时的逆向可逆循环
——逆卡诺循环
当高温热源和低温热源随着过程的进行