第一章 人工制冷的基本方法.pptVIP

沸石太阳能制冷系统原理图a）白天脱附b）夜间吸附1－沸石密封盒2－冷凝器3－贮水箱（蒸发器）太阳能吸附式制冷第61页，共88页，星期日，2025年，2月5日已研究的吸附工质对（吸附剂－制冷剂）主要有：

沸石－水；硅胶－水；活性碳－甲醇；

金属氢化物－氢；氯化物盐类－氨等。第62页，共88页，星期日，2025年，2月5日实际气体的节流节流阀示意图理想气体的焓值只是温度的函数，因此理想气体节流前后的温度是不变的。而实际气体的焓值是温度和压力的函数，所以实际气体节流前后的温度一般将发生变化，这一现象我们称为焦耳—汤姆逊效应(简称焦—汤效应)。第29页，共88页，星期日，2025年，2月5日实际气体的节流在理论上的表达式可用热力学微分关系式推导出来。从焓的特性可知：对于焓值不变的过程，dh=0，将上式移顷整理即可得到：＞v时，=v时，=0，节流时温度不变＜v时，＜0，节流时温度升高＞0，节流时温度降低第30页，共88页，星期日，2025年，2月5日实际气体的节流那么气体节流时为什么会有这三种情况出现呢?这要用气体在节流过程中的能量转化关系来解释。因节流前后气体的焓值不变，故其能量关系式可表示为：即节流前后内能的变化等于进出推动功的差值。我们知道气体的内能包括内动能(即分子运动动能)和内位能两部分，而内动能的大小只与气体的温度有关。我们知道，气体节流后压力总是降低，比容增大，因而内位能总是增大的。至于值的变化，根据实际气体在不同温度时与波义耳定律的偏差，可能有＜，＝及＞三种情况第31页，共88页，星期日，2025年，2月5日实际气体的节流＜＝＞前面讲到节流后内位能始终是增加的，内位能的增加及气体功的增加，必定依赖内动能的减小，所以节流后气体温度下降。即节流后气体功不变，此时，内位能的增加将等于内动能的减少，故节流后温度仍是降低。即节流后气体功变为负值，如果这个差额的绝对值等于气体内位能的增大值，那么内动能将不发生变化。因此节流后气体温度也不变。这个温度又称为转化温度。（压力的降低不如体积的升高快）节流后气体功变为负值，而内部位能增加的程度大大减小。这时气体所接受的功，一部分补偿内位能的增加，而余下的部分促使气体内动能的增大，这就伴随着气体温度的升高。第32页，共88页，星期日，2025年，2月5日实际气体的节流实际气体在不同温度时与波义耳定律的偏差氮的转化曲线转化曲线将T—P图分成了制冷区和制热区两个区域。因此，在选择气体参数时，节流前的压力不得超过最大转化压力，节流前的温度必须在上、下转化温度之间。(1)在转化曲上(2)在转化曲线外＜0，=0(3)只有在转化曲线以内＞＞节流后产生冷效应第33页，共88页，星期日，2025年，2月5日气体节流制冷机第34页，共88页，星期日，2025年，2月5日气体节流制冷机利用气体的节流效应可以生产出低温制冷机林德-汉普森制冷机的热力循环系统第35页，共88页，星期日，2025年，2月5日人工制雪第36页，共88页，星期日，2025年，2月5日二、气体的等熵膨胀气体的等熵膨胀通常是用膨胀机来实现。气体等熵膨胀时，压力的微小改变所引起的温度变化称为微分等熵效应，以表示在前面我们曾引用过焓的特性函数由此可以导出：第37页，共88页，星期日，2025年，2月5日对于等熵过程，因而可求得因此气体等熵膨胀时温度总是降低的，产生冷效应。对于气体总是：＞0，＞0在膨胀过程中有外功输出，膨胀后气体的内位能增大，这都要消耗—定量的能量；这些能量需要用内动能来补偿，故气体温度必然降低。由上式可知，T为正值、为正；定压时v与T成正比例，恒为正值。第38页，共88页，星期日，2025年，2月5日绝热膨胀制冷基本原理：高压气体通过膨胀机绝热膨胀时，对外输出功率，同时气体的温度降低A压缩机B空气冷却器C膨胀机D制冷室定压循