《冰箱空调原理与维修讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冰箱空调原理与维修讲稿.ppt（58页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、冰箱空调原理与维修第一页，讲稿共五十八页哦 一、工质的物理性质及基本状态参数一、工质的物理性质及基本状态参数二、热力学定律及应用二、热力学定律及应用三、制冷技术中常用的热力学名词三、制冷技术中常用的热力学名词第一节第一节热力学定律热力学定律第二页，讲稿共五十八页哦1物质的三态物质的三态固态、液态及气态，三态之间是通过吸热或放热来完成其状态转化的。固态、液态及气态，三态之间是通过吸热或放热来完成其状态转化的。一、工质的物理性质及基本状态参数一、工质的物理性质及基本状态参数（1）固态）固态该种状态的物质分子间的引力比其它两种状态大，且分子间的距离最该种状态的物质分子间的引力比其它两种状态大，且分子
2、间的距离最小。固体具一定形状。小。固体具一定形状。（2）液态）液态液态的物质分子间的引力较小而间距较大。分子间相互可移动，因此液液态的物质分子间的引力较小而间距较大。分子间相互可移动，因此液体具有流动性而且无一定的形状。体具有流动性而且无一定的形状。（3）气态）气态和上述两种状态相比较，气态物体的分子间距离最大而分子间引力很小，和上述两种状态相比较，气态物体的分子间距离最大而分子间引力很小，分子间无相互约束，不停地进行着无规则的运动。因此，气体无形状，元固定体积。分子间无相互约束，不停地进行着无规则的运动。因此，气体无形状，元固定体积。物质的状态取决于分子之间引力的大小和其热运动的强弱。物质的
3、状态取决于分子之间引力的大小和其热运动的强弱。第三页，讲稿共五十八页哦2基本状态参数基本状态参数热力学中常见的状态参数有（基本状态参数）温度热力学中常见的状态参数有（基本状态参数）温度 T、压力、压力 p、密度、密度 或比体积或比体积 v、比内能比内能 u、比焓、比焓 h 等。等。一、工质的物理性质及基本状态参数一、工质的物理性质及基本状态参数（1）温度）温度描述热力系统冷热程度的物理量。热力学温度的符号用描述热力系统冷热程度的物理量。热力学温度的符号用 T 表示，单位为表示，单位为 K（开）。热力学温度与摄氏温度之间的关系为（开）。热力学温度与摄氏温度之间的关系为t=T-273.15 K 或
4、或 T=273.15 K+tt 摄氏温度，摄氏温度，。第四页，讲稿共五十八页哦（2）压力）压力F整个边界面受到的力，整个边界面受到的力，N；一、工质的物理性质及基本状态参数一、工质的物理性质及基本状态参数S受力边界面的总面积，受力边界面的总面积，m2。绝对压力、工作压力和环境大气压力之间的关系为绝对压力、工作压力和环境大气压力之间的关系为pamb当地大气压力；当地大气压力；pe工作压力。工作压力。第五页，讲稿共五十八页哦（3）比体积和密度）比体积和密度系统中工质所占有的空间称为工质的体积。而单位质量系统中工质所占有的空间称为工质的体积。而单位质量的工质所占有的体积称比体积，用的工质所占有的体积
5、称比体积，用 v 表示，单位为表示，单位为 m3/kg。决定压缩机制冷量的重要参。决定压缩机制冷量的重要参数。与工质密度互为倒数。数。与工质密度互为倒数。一、工质的物理性质及基本状态参数一、工质的物理性质及基本状态参数第六页，讲稿共五十八页哦例题例题例例 2-1锅炉中蒸汽压力表的读数锅炉中蒸汽压力表的读数pe=32.3 105 Pa；凝汽器的真空度值；凝汽器的真空度值 pe=9.5 104 Pa，根据真空表读为，根据真空表读为 pamb=1.013 25 105 Pa。若大气压力。若大气压力，试求锅炉及，试求锅炉及凝汽器中蒸汽的绝对力。凝汽器中蒸汽的绝对力。解：解：p=pamb+pe=1.01
6、3 25 105 Pa+32.3 105 Pa=33.313 105 Pa 凝汽器（电压电容）中的绝对压力凝汽器（电压电容）中的绝对压力p=pamb-pe=1.013 25 105 Pa 9.5 104 Pa=0.633 104 Pa 第七页，讲稿共五十八页哦3理想气体状态方程式理想气体状态方程式一、工质的物理性质及基本状态参数一、工质的物理性质及基本状态参数Rg气体常数气体常数对于质量为对于质量为 m（kg）的理想气体，其状态方程为）的理想气体，其状态方程为V质量为质量为 m（kg）的气体所占有的体积，）的气体所占有的体积，m3；其它各参数同前。；其它各参数同前。p v=R T p V=mR
7、 T 第八页，讲稿共五十八页哦能量守恒及转换定律：能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转换成能量守恒及转换定律：能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转换成另一种形式，或从一个系统转移到一个系统。另一种形式，或从一个系统转移到一个系统。二、热力学定律及应用二、热力学定律及应用在实际的工质状态变化中，热力学第一定律的表达式为：在实际的工质状态变化中，热力学第一定律的表达式为：q 加给加给 1 kg 工质的热量，工质的热量，J/kg；u 1 kg 工质内能，工质内能，J/kg；机械功，机械功，J/kg。q=u+第九页，讲稿共五十八页哦热力学第二定律：热力学第二定律：二、热力学定律及应
8、用二、热力学定律及应用（1）在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移，而不能由低温物体自动向高温物）在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移，而不能由低温物体自动向高温物体转移。即在自然条件下这个转变过程是不可逆的，必须消耗功才能使热传递方向倒转过来。体转移。即在自然条件下这个转变过程是不可逆的，必须消耗功才能使热传递方向倒转过来。（2）任何形式的能都会很容易地变成热，而反过来热却不能在不产生其它影响的）任何形式的能都会很容易地变成热，而反过来热却不能在不产生其它影响的条件下完全变成其它形式的能，这种转变在自然条件下是不可逆的。热变为机械功，条件下完全变成其它形式的能，这种转变在自然条
9、件下是不可逆的。热变为机械功，一定伴随有热量损失。一定伴随有热量损失。第十页，讲稿共五十八页哦1热量热量二、热力学定律及应用二、热力学定律及应用（1）热量的定义）热量的定义热量是系统与外界之间通过界面传递能量的一种方式，热量是系统与外界之间通过界面传递能量的一种方式，单单位位 J（焦耳）。（焦耳）。热量是能量在传递过程中的一种表现形式。热量是能量在传递过程中的一种表现形式。热量与热力过程有关，当热量传递给系统即系统吸热时符号为正号，反之取负。热量与热力过程有关，当热量传递给系统即系统吸热时符号为正号，反之取负。（2）热量传递的方式）热量传递的方式 热传导热传导 热对流热对流 热辐射热辐射第十一
10、页，讲稿共五十八页哦2焓、比热容焓、比热容二、热力学定律及应用二、热力学定律及应用（1）焓的基本概念）焓的基本概念 1 kg 的气体工质流入到装有一定状态工质的容器中后，带来的的气体工质流入到装有一定状态工质的容器中后，带来的能量等于其全部内能与该气体流动功之和，其值称为焓。能量等于其全部内能与该气体流动功之和，其值称为焓。h=u+pvH=U +pV第十二页，讲稿共五十八页哦二、热力学定律及应用二、热力学定律及应用H 表示质量为表示质量为 m 的工质的焓，的工质的焓，h 表示表示 1 kg 工质的焓，称为比焓，习惯上统称为工质的焓，称为比焓，习惯上统称为“焓焓”，h 的单位为的单位为 J/kg
11、，H 的单位为的单位为 J。H=U +pV=m(u+pv)=mhH质量为质量为 m 的工质的焓，的工质的焓，J；U质量为质量为 m 的工质的热力学能，的工质的热力学能，J；p工质的压力，工质的压力，Pa；V工质的体积，工质的体积，m3；m工质的质量，工质的质量，kg；u1 kg工质的热力学能，工质的热力学能，J/kg；v工质的比体积，工质的比体积，m/kg；h1 kg工质的焓，工质的焓，J/kg。焓的变化量即是工质的热量，定压过程热和焓的表达式为焓的变化量即是工质的热量，定压过程热和焓的表达式为（q1-2）p=u2 u1+p(v2-v1)=h2-h1第十三页，讲稿共五十八页哦二、热力学定律及应
12、用二、热力学定律及应用（2）比热容）比热容1 kg 物质温度升高物质温度升高 1K 所需要的热量叫比热容，用所需要的热量叫比热容，用 c 表示，其单位为表示，其单位为 kJ/（kg K）。）。比热容与热量和焓的关系式为：比热容与热量和焓的关系式为：在定压过程中：在定压过程中：在定容过程中：在定容过程中：q1-2=u2 u1=cV(T2-T1)q1-2=h2 h1=cp(T2-T1)第十四页，讲稿共五十八页哦例题例题例例 2-2在一个空气加热器中，空气的温度从在一个空气加热器中，空气的温度从 27 升高到升高到 327，而空气的，而空气的压力没有变化。试求加热压力没有变化。试求加热 1 kg 空
13、气所需的热量（按定值比热容计算）。空气所需的热量（按定值比热容计算）。解解根据热力学第一定律方程式，查表空气的比定压热容为根据热力学第一定律方程式，查表空气的比定压热容为 cp=1.004 kJ/(kg K)。T1=237 K+t1=(273+27)K=300 K，T2=237 K+t2=(273+327)K=600 K，所以，所以 q1-2=h2 h1=cp(T2-T1)=1.004)=1.004 （600-300）kJ/kg=301.2 kJ/kg 第十五页，讲稿共五十八页哦二、热力学定律及应用二、热力学定律及应用3熵熵熵是状态参数。熵是状态参数。标志着工质的温度对热交换起着推动作用的状态
14、变化的参数称为标志着工质的温度对热交换起着推动作用的状态变化的参数称为“熵熵”。工程。工程上经常将温度上经常将温度 T 和熵和熵 S 作为一个坐标系（称温作为一个坐标系（称温熵图），以反映系统在进行热交换过程熵图），以反映系统在进行热交换过程中热量的变化。中热量的变化。第十六页，讲稿共五十八页哦三、制冷技术中常用的热力学名词三、制冷技术中常用的热力学名词1显热和潜热显热和潜热（l）显热）显热物质分子的动能变化而物质形态不变，这一过程吸收或放出的热能称之为显物质分子的动能变化而物质形态不变，这一过程吸收或放出的热能称之为显热。热。（2）潜热）潜热物质分子的位能变化，即物质的状态发生改变，温度不发
15、生变化，这一过程中物质物质分子的位能变化，即物质的状态发生改变，温度不发生变化，这一过程中物质吸收或放出的热能称之为潜热。吸收或放出的热能称之为潜热。2汽化与液化汽化与液化（1）汽化）汽化物质由液体转变成蒸气的过程就是汽化过程。物质由液体转变成蒸气的过程就是汽化过程。（2）液化）液化液化与汽化是相反的过程。液化与汽化是相反的过程。第十七页，讲稿共五十八页哦三、制冷技术中常用的热力学名词三、制冷技术中常用的热力学名词3饱和温度和饱和压力饱和温度和饱和压力某种液体沸腾时所维持不变的温度称为沸点，热工学中又将其称为在某一压力某种液体沸腾时所维持不变的温度称为沸点，热工学中又将其称为在某一压力下的饱和
16、温度。饱和温度与饱和压力一一对应。压力升高，饱和温度升高，不同下的饱和温度。饱和温度与饱和压力一一对应。压力升高，饱和温度升高，不同液体，同压力下饱和温度不同。液体，同压力下饱和温度不同。4过热与过冷过热与过冷（1）过热）过热过热度即过热蒸气的温度与饱和温度之差。过热度即过热蒸气的温度与饱和温度之差。（2）过冷）过冷过冷也有过冷度的概念，过冷液体温度比饱和液体温度所低的数过冷也有过冷度的概念，过冷液体温度比饱和液体温度所低的数值，称为制剂液体的过冷度。值，称为制剂液体的过冷度。第十八页，讲稿共五十八页哦三、制冷技术中常用的热力学名词三、制冷技术中常用的热力学名词5临界温度和临界压力临界温度和临
17、界压力压压力力增增加加，气气体体的的液液化化温温度度随随之之升升高高，温温度度升升高高到到某某一一数数值值时时，气气体体的的液液化化温温度度与与压压力力之之间间就就不不是是正正比比的的关关系系了了，即即使使再再增增大大压压力力不不能能使使气气体体液液化化，此此时时的的温温度度就就叫叫做做临界温度；与临界温度对应的压力被称之为临界压力。临界温度；与临界温度对应的压力被称之为临界压力。第十九页，讲稿共五十八页哦 一、制冷系统的组成一、制冷系统的组成二、制冷循环二、制冷循环三、常用制冷剂三、常用制冷剂第二节第二节制冷压缩原理及制冷剂制冷压缩原理及制冷剂四、新型制冷剂介绍四、新型制冷剂介绍第二十页，讲
18、稿共五十八页哦一、制冷系统的组成一、制冷系统的组成蒸气压缩式制冷机的工作原理如图所示。蒸气压缩式制冷机的工作原理如图所示。第二十一页，讲稿共五十八页哦一、制冷系统的组成一、制冷系统的组成制制冷冷系系统统组组成成：压压缩缩机机、冷冷凝凝器器、膨膨胀胀阀阀（节节流流阀阀）、蒸蒸发发器器及及它它们们之之间间的的连连接接管管路等。路等。完成一个循环只经过一次压缩，称为单级压缩制冷循环。完成一个循环只经过一次压缩，称为单级压缩制冷循环。制冷循环包括压缩、冷凝、节流、蒸发四个过程。制冷循环包括压缩、冷凝、节流、蒸发四个过程。第二十二页，讲稿共五十八页哦一、制冷系统的组成一、制冷系统的组成蒸气压缩式制冷循环
19、系统主要设备的功用及工质的状态变化蒸气压缩式制冷循环系统主要设备的功用及工质的状态变化设备名称压缩机冷凝器节流阀蒸发器功用吸入工质气体，提高压力造成向高温放热而液化的条件将工质蒸气液化降低液态工质的压力由工质蒸发潜热（汽化热）而产生冷却作用制冷工质状态气体（加入压缩功）气体液体（放出凝结热）液体液体气体（吸收汽化热）压力增加高压降压低压温度低温高温（过热过热）高温常温（过 热 30 50C）常温低温低温过热温度第二十三页，讲稿共五十八页哦二、制冷循环二、制冷循环l热功平衡分析热功平衡分析电能电能热能热能制制冷冷剂剂吸吸收收低低温温物物体体热热量量 q0，向向高高温温介介质质释释放放热热量量 qk，（q0 0，d=0，故故 =h/d=。空空调调工工程程中中，过程曲线如图所示。过程曲线如图所示。第五十六页，讲稿共五十八页哦二、焓二、焓-湿图及其应用湿图及其应用（3）干干式式冷冷却却过过程程等等湿湿冷冷却却过过程程。冷冷却却过过程程中中，空空气气焓焓值值减减少少，即即 h 0，其过程如图所示。，其过程如图所示。第五十八页，讲稿共五十八页哦