1、第二章 基础知识,内容提要 热力学基础传热学基础 制冷的基本原理 制冷剂、润滑油和载冷剂,第二章 基础知识,2.1 热力学基础,2.1.1 气体基本状态参数,温度 反映了物体的冷、热程度，它是物质分子热运动剧烈程度的标志尺度。,第二章 基础知识,温标,图2-1 三种常用温标的比较,三种温标制关系 F=（1.8t+32） () t=(F-32)/1.8 () T=(273+t) ( K)t=(T-273) (),第二章 基础知识,压力,图2-2 绝对压力、表压力和真空度的关系,质量体积（比容） 指单位质量的制冷剂所占的容积，用V表示，其单位是米3/千克（m3/kg），或升/千克（L/kg）。,第
2、二章 基础知识,焓、熵和内能,第二章 基础知识,212 热力学基本定律,热力学第一定律 它告诉我们，热与功之间是可以转换的，其关系： Q=AL,功,第二章 基础知识,热力学第二定律 它告诉我们，热与功转换的 方向和必备条件。,第二章 基础知识,213 常用术语,显热、潜热和比热 （1）显热是指：在物质吸热或放热过程中，仅使物质分子的动能增加或减少，即使物质的温度升高或降低，并没有物质形态的变化，它所吸收或放出的热。 （2）潜热是指：在物质吸热或放热过程中，仅使物质分子的位能增加或减少，即物质形态的变化，但物质的温度并没有发生变化的吸（放）热。（3）比热（又称质量热容）是指一克某种物质温度升高1
3、时所吸收的热量。,第二章 基础知识,物质的比热、质量及温度变化的关系：Q=cm（t2-t1）,图2-3 一千克水在一个大气压下的各类热值,第二章 基础知识,物态变化,第二章 基础知识,汽化和液化 （1）汽化,（2）液化 液化（与汽化过程恰恰相反）是由蒸汽状态转变为液体状态的过程。,第二章 基础知识,饱和温度和饱和压力,液体沸腾时所维持的不变温度称为沸点，又称为在某一压力下的饱和温度。 与饱的温度相对应的某一压力称为该温度下的饱和压力。,过热和过冷,水蒸汽(kg) d= (g/kg干空气)干空气(kg),第二章 基础知识,临界温度与临界压力,表2-6 几种制冷剂临界温度和临界压力,湿度和露点,
4、= 100%b,第二章 基础知识,图2-4 常见湿度计（干湿球湿度计）,第二章 基础知识,2.1.4 压-焓图及其应用,(a)压-焓图 (b)压-焓图上的主要曲线图2-5 压焓图及在压焓图上的主要曲线,第二章 基础知识,22 传热学基础,传热温差和传热热阻,图2-9 平壁传热,第二章 基础知识,热传导 热的传递形式 热对流热辐射,传热公式及应用：Q=KF（t2-t1）,第二章 基础知识,2.3 制冷的方式与条件,制冷中的三种状态： 冷却：使高温物体降温到常温状态。 冷藏：使物体的温度低于常温保存。冷冻：从物体吸走热量，使物体水分成为冻结状态。,制冷方式 利用融解热的方式利用冰进行制冷。 利用升
5、华热的方式用干冰进行制冷。 利用蒸发热的方式用氟利昂或氨水进行制冷。利用珀耳帖效应的方式用半导体进行制冷。,第二章 基础知识,图2-11 塞克尔效应示意图,图2-12 帕尔帖效应示意图,第二章 基础知识,制冷条件 （1）连续向制冷设备供给容易挥发的制冷剂。 （2）及时放掉制冷剂吸得的热量。 （3）有效地利用制冷剂的蒸发热。 （4）选择安全而又有良好特性的制冷剂。,第二章 基础知识,24 制冷剂、润滑油和载冷剂,241 制冷剂,无机化合物制冷剂卤碳化合物制冷剂 制冷剂的种类 碳氢化合物制冷剂混合溶液制冷剂,热力学方面的要求物理化学方面的要求 对制冷剂的要求 安全性方面的要求经济性方面的要求,第二
6、章 基础知识,制冷剂的选用原则 1、冷凝压力Pk之值应尽可能低些（不超过部颁标准规定） 2、蒸发压力P0的数值最好与大气压力大致相同或稍高于大气压力 3、压缩比Pk/P0应尽可能小 4、选用时应注意制冷工质的容积制冷量qv 5、对人类的危害程度 6、制冷剂生产情况、格高低和贮运等,第二章 基础知识,冷剂保管和使用时注意事项 盛放制冷剂的钢瓶必须经过检验，确保能承受的规定压力； 各种制冷剂的钢瓶外应标有明显的品名、数量、质量卡片； 制冷剂钢瓶应放在阴凉处，防止高热和太阳直晒。 在搬动和使用时应轻拿轻放，禁止敲击，以防爆炸； 保存制冷剂，钢瓶阀门处绝对不应有慢性泄漏现象； 分装或充加制冷剂时，室内
7、空气必须畅通，； 制冷剂使用后，应立即关闭控制阀，重新装上钢瓶帽盖或铁罩，加以保护； 钢瓶容积一般为60%左右为宜，在常温下有一定的膨胀余地。,第二章 基础知识,2.4.2润滑油,对润滑油的基本要求 （1）润滑油的凝固点要低。 （2）要有适当的粘度。 （3）有较好的粘温性能和较高的闪点。 （4）要有良好的化学稳定性和抗氧化安定性。 （5）不含水及酸之类杂质，要有良好的电气绝缘性能。,第二章 基础知识,国产压缩机润滑油规格及性能,表3-7 国产压缩机润滑油规格及性能,第二章 基础知识,润滑油选用原则 （1）粘度的选择：要考虑到制冷压缩机的负荷及转速，还应考虑制冷剂的种类。 （2）凝点和浊点的选择
8、：蒸发温度低，要用凝点和浊点低的润滑油。采用氟利昂制冷剂时，润滑油的凝点和浊点要稍高于蒸发温度。 （3）抗氧化安定性的选择：考虑排气温度和制冷压缩机的密封程度。 （4）闪点的选择。主要考虑因素是排气温度。 （5）电气性能的选择。主要根据制冷压缩机的密封程度。,润滑油的代用和管理 （1）润滑油的代用：根据粘度，尽可能选用相邻牌号、质量相似的润滑油。（2）润滑油的管理：降低润滑油贮存温度，减少与空气接触，防止润滑油污染变质。,第二章 基础知识,2.4.3载冷剂,对载冷剂的基本要求 冰点低，可以扩大使用范围。 比热要大。 对制冷设备不起化学腐蚀作用。 价格要低而且又容易获取。,载冷剂的种类,第二章 基础知识,小补丁,【趣味实验三则】,实验一：热传导实验（见图2-13所示） 保暖瓶中的开水可以长时间保持温度，这是什么原因？有的物质传热，有的物质不能传热，这又是为什么？,第二章 基础知识,实验二：热对流实验（见图2-14所示）,图2-14 观察炽热阳光下 的柏油路面,实验三：热辐射实验（见图2-15所示）,
