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1、制冷循环性能系数测定 一实验目的 掌握制冷循环的工作原理及测定系统循环工作参数和求取性能系数（即制冷系数）的方法，进一步体会热力学第一定律能量守恒与转化规律和热力学第二定律方向性规律在工程上的应用。掌握工质物性图表的应用，了解实验测试仪表的使用方法。二实验原理 图2-1为本实验系统的示意图。 图2-1 制冷循环性能系数实验系统示意图对于制冷循环的经济性指标，可以通过制冷工质吸收的热量Qo （即制冷量）和循环耗功量W的比值（制冷系数）来衡量：Qo / W = qo / w本实验系统中采用的制冷工质是氟利昂22（代码R22），R22的化学稳定性和热稳定性均很高，特别是在没有水份存在的情况下，在20
2、0以下与一般金属不起反应。在水存在时，仅与碱缓慢起作用。但在高温下会发生裂解。R-22 是一种低温制冷剂，可得到-80的制冷温度。它在蒸发盘管中吸热蒸发，使管外蒸气氟利昂11（R11），又称第二制冷剂冷凝无色液体或气体；熔点111，沸点23.7,化学稳定性好。为使制冷过程持续不断地进行， R11被R22带走的热量由电加热器不断加热补充，使冷凝的R11汽化。系统工况达到稳定时，R22加热汽化量与R11冷却凝结量相等，测得的电加热功率N即为R22带走的热量Qo，亦即系统的制冷量Qo，即QoN。该加热汽化与冷却凝结过程在本实验系统中的量热器中完成。R22和R11组合在一起是因为电阻大了,散热快.对于
3、理想循环，压缩机压缩过程为等熵压缩过程(如图5-2中1-2s所示)，制冷循环中压缩机的理论耗功量为Wo，若R22流量为qm(kg/s)，可以求 出： （kW）制冷量为： （kW） 式中：下标1和2s分别为压缩机进出口的状态点，h为焓值（kJ/kg）。实际循环中，压缩机绝热压缩过程存在着各种不可逆因素，如摩擦等，因此并不是一个等熵过程，实际绝热耗功量Wi为： （kW）式中：下标2为压缩机出口的实际状态点。从以上表达式可知，要计算循环耗功量和制冷量，必须确定工质在各状态点的焓值，同时测得循环中工质R22的流量qm。理想制冷循环的制冷系数为：实际制冷循环的制冷性能系数为： 点1状态由测得的压缩机吸气
4、压力P1和吸气温度t1确定，点2状态由测得的压缩机排气压力P2 和排气温度t2 确定，点3状态由P2和冷凝器出口温度确定；流量由质量流量计测得。如果不安装质量流量计，工质R22流量也可以由热平衡方程求出。在确定点1和点2的状态的条件下，单位工质的制冷量 （kJ/kg）测得的量热器的电加热功率为N（kW），则 （kW）从而可以计算出R22工质的流量： （kg/s）理想制冷循环的制冷系数0为： 实际制冷循环的制冷性能系数为： 三待测物理量及所用仪表 待测物理量 所用测试仪表 大气参数 干球温度（） 干湿球温度计 湿球温度（） 大气压力（Pa） 盒式大气压力表 各状态点参数 点1 压缩机的吸气压力P
5、1（Pa） 1151压力变送器 压缩机的吸气温度t1（） WTP100温度变送器 点2 压缩机的排气压力P2（Pa） 1151压力变送器 压缩机的排气温度t2（） WTP100温度变送器 点3 节流阀前温度t3（） WTP100温度变送器 R22流量 质量流量(kg/s) MFM1081K-12S质量流量计 量热器 筒内R11温度(（） WTP100温度变送器 电加热功率（kW） 功率变送器 四实验步骤 1.打开冷却水系统：打开冷却水回路的各个阀门，使冷却水路通畅；接通冷却塔的风机电源，然后开启循环水泵，使冷却水系统开始循环。2.接通压缩机的电源，以及电加热器的开关。电加热器的加热功率先按给定
6、的制冷工况估算一个制冷量后设定。3.观察压缩机的吸气温度，使之在对应压力下有一定的过热度，通过调节电加热器的功率来调节压缩机的吸气温度，经过调整后，可以使压缩机运转工况达到规定要求，并且稳定运转半小时左右，随后记录实验数据；4.在不同蒸发压力下，通过改变节流阀的开启度和加热功率来调节制冷量，可以做微量调节，得到不同蒸发压力下的实验数据。调节过程中应要求确保压缩机的吸气温度有一定的过热度，但过热度不宜过大。5.实验结束后，依次关闭电加热器电源，压缩机电源，循环水泵和风机电源，再关闭冷却水的进口阀门和出口阀门，并且整理好实验仪器。 五实验数据记录与处理 1. 将实验数据记录在下面的表格中； 测试
7、时间 大气参数 吸气参数 排气参数 (调节)节流阀前温度() 质量 流量 (kg/s) 电加热功率 (kW) 制冷 系数 温度 () 压力(Pa) 压力 (Pa) 温度 () 压力 (MPa) 温度 () 2. 实验数据处理： 根椐实验测得的数据，计算不同蒸发压力下的循环制冷系数数值，填入上面的表格中。 六实验讨论1影响制冷系数的因素有哪些？1不同制冷量的制冷系数是否一定不同？节流阀前液体的过冷度大小对制冷量和制冷系数结果的影响如何？ 意见：1. 我的时间有限只改了一部分公式（用公式编辑器）。实验总体的意思让人能看懂了。 2， 能加入说明制冷工质的性质：R22用于空调工况，R11呢？它们的沸点一样吗？ 所以论述一下为什么把它们组合在一起？这篇文稿就很有特色了。上网查一下。
