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1、制冷與空調(diào)作業(yè)第一章基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)目標(biāo):了解熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),熱傳遞基礎(chǔ)知識(shí)和制冷原理教學(xué)方法:多媒體配合多種教學(xué)手法教學(xué)步驟:第一節(jié)熱力學(xué)基礎(chǔ)1基本概念1.1溫度與溫標(biāo)溫度是物體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志,或者說是表示物體冷熱程度的量度。表示溫度的標(biāo)度成為溫標(biāo),常用的有攝氏溫標(biāo)和華氏溫標(biāo)。K1.2熱能、熱量、功與功率(1)熱能是能的一種形式,是物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能??梢噪S物質(zhì)運(yùn)動(dòng)由這種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。(2)熱量是物質(zhì)熱能轉(zhuǎn)移時(shí)的度量,表示某種物體吸熱或放熱多少的物理量。焦耳卡4.18(3)功是能量的一種形式,它是作用在物體上的力和物體在力的方向上所移動(dòng)距離的乘積。JK
2、J(4)功率單位時(shí)間內(nèi)所做的功。WKW1.3壓力是工程設(shè)計(jì)和操作調(diào)整的基本參數(shù),是保證系統(tǒng)安全運(yùn)行的主要控制參數(shù)。工程上一般指物理學(xué)中的壓強(qiáng),物體單位面積上所受到的垂直作用力。氣體壓力是分子頻繁碰撞物體表面的結(jié)果。與氣體密度和撞擊力有關(guān),即與氣體的比體積和溫度有關(guān)。單位帕兆帕千帕物理大氣壓工程大氣壓毫米汞柱等(1)表壓力壓力表指示的壓力。實(shí)際上表示的是壓力的差值。(2)絕對壓力器壁表面所受到的真實(shí)壓力。為表壓力與當(dāng)?shù)卮髿鈮褐?。?)真空度容器內(nèi)的絕對壓力低于大氣壓的差值。1.4比容與密度(1)比容單位質(zhì)量的物質(zhì)所占有的容積。V=V/G(2)密度單位容積的物質(zhì)所占有的質(zhì)
3、量稱密度。1.5比熱容、顯熱和潛熱(1)比熱容用來衡量單位質(zhì)量物質(zhì)溫度變化時(shí)所吸收或放出的熱量,(比熱)(2)顯熱物體在加熱或冷卻過程中,溫度升高或降低所需要吸收或放出的熱量。它使人們有明顯的冷熱變化感覺。溫度計(jì)測量。(3)潛熱若單位質(zhì)量的物體在吸收或放出熱量的過程中,其形態(tài)發(fā)生變化,而溫度不發(fā)生變化,這種變化無法用溫度計(jì)測量出來。1.6沸騰、蒸發(fā)、冷凝和液化沸騰和蒸發(fā)是汽化的兩種形式。(1)沸騰在一定溫度(沸點(diǎn))下,液體內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生劇烈的汽化過程。(2)蒸發(fā)在任何溫度下,液體外露表面的汽化過程。在制冷技術(shù)中,習(xí)慣上把制冷劑液體在蒸發(fā)器中的沸騰稱為蒸發(fā)。(3)冷凝
4、又稱液化。物質(zhì)從氣態(tài)變成液態(tài)的過程稱冷凝或液化。1.7飽和溫度與飽和壓力、過冷與過熱(1)飽和溫度和飽和壓力密閉容器動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)(2)過冷與過熱飽和壓力下繼續(xù)使飽和蒸汽加熱,使溫度高于飽和溫度,這種狀態(tài)成為過熱。在飽和壓力不變的條件下,繼續(xù)冷卻到飽和溫度下成為過冷。1.8工質(zhì)用來實(shí)現(xiàn)能量相互轉(zhuǎn)換的媒介物質(zhì)稱為工質(zhì)。不同性質(zhì)的工質(zhì)對能量轉(zhuǎn)換效果有影響。2基本定律2.1熱力學(xué)第一定律轉(zhuǎn)化和守恒2.2熱力學(xué)第二定律能量轉(zhuǎn)化的條件和方向。第一熱量由低溫物體向高溫物體自發(fā)傳遞是不可能的。第二熱能全部轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能是不可能的,消耗一定的能量,可以使熱量從低溫物體傳向高溫物體。第二節(jié)熱
5、傳遞基礎(chǔ)1導(dǎo)熱1.1定義在同一物體中或在互相接觸著的物體上,從溫度高的一側(cè)向溫度低的一側(cè)的傳熱稱為導(dǎo)熱。金屬導(dǎo)熱性好非金屬較差。1.2基本方程物體兩點(diǎn)間的導(dǎo)熱量與此點(diǎn)間的溫度差成正比。Q=λ(t1-t2)F/l:q.f2對流2.1定義從流體移向固體表面或從固體表面移向流體的熱轉(zhuǎn)移。2.2基本方程對流放熱的強(qiáng)弱取決于放熱熱阻。3熱輻射指物體之間互不接觸的情況下,將熱量直接從一個(gè)系統(tǒng)傳給另一個(gè)系統(tǒng)。溫度高,表面黑,粗糙,輻射能量強(qiáng)。在制冷裝置的熱傳遞中,起決定作用的熱傳遞方式是熱傳導(dǎo)和對流,一般不考慮輻射。第3節(jié)制冷原理1常用專業(yè)術(shù)語1.1制冷制冷是從低于環(huán)境溫度的空間或物
6、體中吸取熱量并將其轉(zhuǎn)移給周圍環(huán)境的過程。1.2制冷劑指在制冷系統(tǒng)中通過相變傳遞熱量的流體。在低溫低壓時(shí)吸收熱量,在高溫高壓時(shí)放出熱量。1.3載冷劑是一種揮發(fā)性的或不揮發(fā)性的流體。它在間接制冷系統(tǒng)中吸收被冷卻空間中的物質(zhì)的熱量,并將熱量傳給制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器。1.4節(jié)流制冷劑流過截面積突然縮小的孔徑或管道時(shí),出現(xiàn)的壓力突然降低的現(xiàn)象稱為節(jié)流。1.5制冷系統(tǒng)指在兩個(gè)熱源之間工作、用于制冷目的的系統(tǒng),即通過制冷劑從低溫?zé)嵩粗形諢崃坎崃颗诺礁邷責(zé)嵩粗小?.6制冷循環(huán)指在制冷系統(tǒng)中制冷劑經(jīng)歷的一系列熱力過程的總和。目的是依靠消耗能量而將低溫?zé)嵩吹臒崃哭D(zhuǎn)移給高溫?zé)嵩础?.7制冷
7、裝置指制冷機(jī)和耗冷設(shè)備的整體。包括全部附件、控制設(shè)備、耗冷設(shè)備及圍護(hù)結(jié)構(gòu)。1.8名義工況指與名義參數(shù)所相應(yīng)的條件1.9標(biāo)準(zhǔn)工況指為統(tǒng)一衡量制冷機(jī)性能所規(guī)定的條件。1.10空調(diào)工況指規(guī)定空調(diào)壓縮機(jī)工作的一組條件。常用來作為比較空調(diào)壓縮性能的條件。1.11制冷量在規(guī)定工況下,制冷系統(tǒng)內(nèi)制冷劑從節(jié)流閥至壓縮機(jī)吸氣口間的設(shè)備及低壓管道上的單位時(shí)間所吸收的總熱量。1.12單位制冷量指單位質(zhì)量流量的制冷劑中所產(chǎn)生的制冷量。1.13制冷系數(shù)制冷系統(tǒng)所產(chǎn)生的制冷量與制冷劑所消耗的輸入功的比值。2常用制冷方法2.1蒸汽壓縮式制冷由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥(節(jié)