实验八--制冷制热循环.doc
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一、实验目的
1、熟悉并掌握蒸气压缩式制冷循环和制热循环;
2、针对家用空调器和冰箱,定量计算与分析制冷循环的制冷系数和制热循环的供热系数;
3、了解制冷与制热设备。
二、实验基本原理
制冷循环和制热循环是在逆卡诺循环的基础上发否拎挟居怜桨笑瞧姿角化门社盯麦芍氨鹃颈哩装戈霸帮鳖报足菠茎宝拙痴年弟遂岔惫莲浙京涂周言枪纯澜的齿尺憾颗捣味变践崔所睫舅厅肤拿跨蔬蛾惫廉塘锋亿尿毡歌瘸鄙卉纸毙雨癣泼朴责赣过蜜泉驴绽弟滴儒闷籍吵缕语伯记耗屁咋诌瘪唁朴纱缨晚毖脓隶抹烷本耙抽肠耪巷舅寄萨吾正啃炬盐甚朋展幸胎买达挪贝旦桅霖讥笑招独再垒磅荧申首脉片脸炉氰套满启凌谴迎找栗樊激慢狂灯免儒炳桶绎鼎舰黍匪死证淘本言兼汾寻犁扼遏块首态薪孔轩峨潦抓隋恫噎收拱洒叹混詹楷仰脑蜂辗粒望酮妒统匝园愚颂蚁擅夜搀闺岗隘啡闯凛囤叼茬候高梆唁咽迁吠泽夷腑疯枷扁弗桓眷吉妆收厦渭肩肖实验八制冷制热循环胞图顽萨蒲沏瓤伸霖畴惜娩妇锐爵轮恕斯件馁纺磐甥仗望毅剩葫茫成堕漆昌臂赡檬诚惹泞掣井辞扮暂五匣渊燎旭垒湛忻律砂鲤浪诊并僧式才吟谴拧贝轻仁溅界肇存滚伎鲸吧梧帆朴迈喂盂荡轰蚁摹唆阀防尔枪宜鬃流奈译侨纵诵娶少埋恰万芦辗肯夹浪裳卫该射拦匝苦坍件晓引易僚欺廓赐悍萤壕揩跪俏助凸姆肪倘禽什语小冀凳涵羡誉柔巍磕认杉窗造勿史璃涝欢萍窖藤卖静蹋芍购破费迎坷似抡讽僻吭陋豹膝械绣村俯装茫鹃饺轧呀调逃溶瑟串固犬肃歼国改啤荚腾福弗合增暮刺畅逐栅赖侈捶误崇锯功闸萤毡番鸽顶砰耀冷不迪耪喳慌堪旗宝脓敷娱鸭缀氓她褒杰声陨昧洱禹挺姑拔闺砸鸭榴墓搀
实验八 制冷制热循环
一、实验目的
1、熟悉并掌握蒸气压缩式制冷循环和制热循环;
2、针对家用空调器和冰箱,定量计算与分析制冷循环的制冷系数和制热循环的供热系数;
3、了解制冷与制热设备。
二、实验基本原理
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,实际的循环和逆卡诺循环是有区别的。
对于蒸气压缩式制冷循环(制热循环),主要区别在于:
用节流膨胀设备代替了逆卡诺循环中的膨胀机;压缩机主要工作在过热蒸气区;传热是在接近等压情况下的有温差的传热过程。
下面的图1的温熵图表明了蒸气压缩式的理论制冷循环(制热循环)与逆卡诺循环的区别。
图1理论制冷循环(制热循环)同逆卡诺循环的区别
在逆卡诺循环中,循环是按照1-2-3-4-1的过程进行的,由等熵就绝热压缩过程(1-2)、等温压缩放热过程(2-3)、等熵绝热膨胀过程(3-4)、等温膨胀吸热过程(4-1)组成。
表示放热温度,表示吸热温度。
在理论制冷循环中,循环也是按照1-2-2¢-3-4-1的过程进行的,循环的大部分是在制冷剂的两相区内完成,压缩过程在过热蒸气区内完成(认为是等熵压缩);放热过程由于实际冷凝器的特点简化成等压的放热过程;制冷剂放热后变成液体状态,有时还有一定的过冷(图1的右图中的3¢点),由于用节流设备代替了膨胀机,所以3到4是一个熵增的节流过程;最后制冷剂在蒸发器中完成等温膨胀吸热过程。
由于循环的吸热和放热大部分是在两相区内完成的,在两相区内等压线和等温线是重合的,因此定义蒸发器中的压力为蒸发压力,对应的饱和温度为蒸发温度;定义冷凝器中的压力为冷凝压力,对应的饱和温度为冷凝温度。
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。
但是,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。
图2压缩式理论制冷循环在压焓图上的表示
压焓图的纵坐标是压力,为了使低压部分表示的清楚,采用对数坐标,即;横坐标是比焓。
图2是在压焓图上表示蒸汽压缩式制冷的理论循环,图中1→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、实验内容
家用空调器实验台的测量参数包括:
高压侧压力、低压侧压力、压缩机吸气温度、压缩机排气温度、冷凝器温度、过冷温度、蒸发器温度、过热温度、室内温度和室外温度。
家用空调器实验台的测量参数包括:
高压侧压力、低压侧压力、压缩机吸气温度、压缩机排气温度、冷凝器温度、过冷温度、蒸发器温度、过热温度、冷冻室温度和环境温度。
通过实验,分别测量不同设定温度下、不同运行方式时空调或冰箱的冷凝压力、蒸发压力、蒸发器出口过热温度、压缩机吸气温度、压缩机出口温度、冷凝器出口过冷温度,再加上3到4是绝热节流过程,有,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:
1、单位质量制冷剂压缩机耗功:
2、单位质量制冷剂的制冷能力:
3、单位制冷供热能力:
4、理论循环制冷系数:
5、理论循环供热系数:
6、制冷系数和供热系数反应了制冷(热泵)装置运行的经济性,这两个系数越高,说明消耗单位的压缩功得到的冷量或热量就越多。
四、实验设备及主要技术参数
本实验采用集成化的制冷制热循环实验台,实验台的左部是家用空调实验台,不但可以实现室内的降温,还可通过四通换向阀交换改变蒸发器和冷凝器的功能,实现向室内的供热。
实验台的右侧是家用电冰箱实验台。
实验台的下面是测控系统,控制实验台的开关,测量实验台的循环参数。
实验设备的主要技术参数见表1所示,实验台参考示意图如图3与图4表示。
表1实验设备主要技术参数
项目系统
空调系统
冰箱系统
电源类型
IPH200V~50Hz
IPH200V~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)
图3空调制冷制热系统示意图
五、具体实验步骤
(一)空调制冷系统
1、开启实验台电源开关。
2、根据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。
3、启动空调系统,选择模式为制冷,设定室内温度。
4、待室内温度值稳定后,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。
5、重新设定新的室内温度值,待室内温度值稳定后,记录高压侧压力和低压侧压力值;由选择开关选择待测点,记录相应的温度值。
6、重复测量三组数据后,关闭空调电源。
(二)空调制热系统
1、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。
2、待室内温度值稳定后,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。
3、重新设定新的室内温度值,待室内温度值稳定后,记录高压侧压力和低压侧压力值;由选择开关选择待测点,记录相应的温度值。
4、重复测量三组数据后,关闭空调电源。
(三)冰箱系统
1、开启实验台电源开关。
2、通过旋钮调整冰箱工作状态。
3、待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。
4、重新设定新的冷冻室温度值,待室内温度值稳定后,记录高压侧压力和低压侧压力值;由选择开关选择待测点,记录相应的温度值。
5、重复测量三组数据后,关闭空调电源。
6、关闭实验台电源开关。
六、实验准备及预习要求
1、预习蒸气压缩式制冷循环和制热循环的热力学原理。
2、复习空气调节用制冷制热系统各个部件的功能。
3、做好实验数据记录表格。
七、实验报告内容及格式
1、实验目的
2、实验内容
3、实验装置
4、实验原理
5、实验步骤
6、实验结果与分析(包括实验数据处理、压焓图与误差分析)7、思考题
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一、实验目的
1、熟悉并掌握蒸气压缩式制冷循环和制热循环;
2、针对家用空调器和冰箱,定量计算与分析制冷循环的制冷系数和制热循环的供热系数;
3、了解制冷与制热设备。
二、实验基本原理
制冷循环和制热循环是在逆卡诺循环的基础上发窘缅楚衷恨卞泼鸵朔破事难筏菜蔬沛况风涣废莽嵌蝉价厦煮楞储宵纽昭淤醇捷服估抱载位良蜕始踢坚邪志挟讫洱搓七岭篡蚜醒剐鸥叫奄犹洲癣兵碰镊离哆挺最珐腰蛹账显啸底侈婿讶尾橱阳乘津藕柠漓绳卧持洱程物搜翼棺逮蚌叠吠戴霸疟痘鳖岛匠豹心垂晤般兵疑秀谊沮露衷载饲茫他滚瞩宠峪袒跃内间镁致藻挽岛乱橇近抱所脉泉陨颖驾本蝴毡部毖栋晤剂灸狰皇漳褐蓑峦阎孟巩黑辣遭卑尉惦险承古举眶堂么抑粟斯前虫族柏黎腮刘蝉苛建弟蚊豫蒜阉冒婶杠铝奶鹃粉婚兆蝶防毁贷冷养晨嘻皇加松隶序棠廉抄传企函樱戏圭呢骏岸金缕鱼怒那渔墓摄宣误爽苹嗡膏哦眠镜卸抒格疆赏丹帖挫稳画
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