制冷制热循环实验.ppt

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1、制冷制热循环实验李志强北京航空航天大学能源与动力工程学院热工综合实验一、实验目的本实验是应用型综合实验；要求学生根据所学专业知识，并根据实验指导要求，熟悉并掌握蒸气压缩式制冷循环和制热循环的原理；熟悉温度和压力的测量方法；针对家用空调器和冰箱，定量分析制冷循环的制冷系数和制热循环的供热系数；利用所学专业知识进行误差分析。二、实验原理制冷循环和制热循环是在逆卡诺循环的基础上发展起来的。什么是卡诺循环？卡诺循环是由两个定温过程和两个绝热过程组成，是一个理想循环。热效率取决于高温热源与低温热源的温度二、实验原理同卡诺循环一样，逆卡诺循环也是由两个定温过程和两个

2、绝热过程组成；如何才能实现逆卡诺循环？关键是如何实现两个定温过程；通过《工程热力学》课程的学习，我们知道只有汽液两相区才能实现定温过程，此过程必然也是定压过程；在湿蒸气区域进行的强制循环才能实现逆卡诺循环。二、实验原理逆卡诺循环仍是一个理想循环二、实验原理理论制冷循环与理想循环不同，是按照1-2-2-3-4-1的过程进行的，大部分循环是在两相区完成；等熵压缩在过热蒸气区完成；冷凝器放热过程简化成等压放热过程；制冷剂放热后变成液体状态，一定的过冷（图中的3点）；用膨胀阀代替了膨胀机，3到4是一个熵增的节流过程；制冷剂蒸发器中完成等温吸热过程；循环的吸热

3、和放热大部分是在两相区内完成，等压线和等温线重合，蒸发器压力为蒸发压力，对应的饱和温度为蒸发温度；冷凝器压力为冷凝压力，对应的饱和温度为冷凝温度；实验时，压力与温度需要测量。理想循环理论循环二、实验原理表示制冷剂状态参数的图线有几种。前面分析蒸气压缩制冷循环时，使用的是制冷剂的温熵图。此图中热力过程线下面的面积为该过程所收受的热量，很直观，便于分析比较。由于定压过程的吸热量、放热量以及绝热压缩过程压缩机的耗功量都可用过程初、终状态的比焓计算，所以，进行制冷循环的热力计算时，常采用压焓图。三、实验结果处理为了清楚表示低压部分，纵坐标采用压力对数坐标图中1→

4、2为绝热压缩过程。即定熵过程；2→3为制冷剂在冷凝器中的定压放热过程，其中2→2是放出过热热量，2→3是放出比潜热，3→3是放出过冷热量；3→4是节流过程，节流前后比焓不变；4→1为制冷剂在蒸发器内定压蒸发吸热过程。三、实验结果处理测量冷凝压力PK、蒸发压力P0、压缩机吸气温度t1、压缩机出口温度t2、冷凝器出口过冷温度t3，3到4是绝热节流过程，有h3=h4，就可以把制冷循环表示在压焓图上，在图上查找各个状态点的焓就可以算出单位制冷剂压缩机理论耗功、单位质量制冷能力、单位质量供热能力理论制冷系数理论供热系数四、实验装置－空调四、实验装置－冰箱四

5、、实验设备主要技术参数空调系统冰箱系统电源类型IPH200V~50HzIPH200V~50Hz额定功率（W）600（制冷），700（制热）100额定电流（A）2.8（制冷），3.2（制热）0.5制冷剂R22（氟利昂22）R12（氟利昂12）外形尺寸823060（40）593060（40）五、操作流程（一）空调制冷系统开启实验台电源开关；根据实验室内温度计所指定的温度值，对测温仪表进行微调，使其正常；启动空调系统，选择模式为制冷，设定室内温度；室内温度值稳定后，记录高压侧压力和低压侧压力值；由选择开关选择温度待测点，记录其数值。重复测量三组数据；重

6、新设定新的室内温度值，重复步骤4；实验结束，关闭空调电源。五、操作流程在制冷测量结束关闭电源一段时间后，重新启动空调系统，选择模式为制热，设定室内温度；室内温度值稳定后，记录高压侧压力和低压侧压力值；由选择开关选择温度待测点，记录其数值。重复测量三组数据；重新设定新的室内温度值，重复步骤2；实验结束，关闭空调电源。（二）空调制热系统五、操作流程（三）冰箱系统开启实验台电源开关；通过旋钮调整冰箱工作状态；冷冻室温度值稳定后，记录高压侧压力和低压侧压力值；由选择开关选择温度待测点，记录其数值。重复测量三组数据；重新设定新的冷冻室温度值，重复步骤3；实验结束，

7、关闭冰箱电源。六、管理制度严格遵守操作流程、注意安全、保护实验设备、爱护环境卫生。影响毛细管供液能力的因素有那些？实验中蒸气压缩式制冷循环简化后的四个过程分别是什么？蒸气压缩式制冷的实际循环与理论循环之间有何差别？画出实际循环和理论循环的温-熵图。七、思考题