h5=h4=256 kJ/kg
致冷量:q2=h1-h5=386-256=130 kJ/kg 每小时的制冷量:Q2=m×q2=12900kJ/h 压缩功:w=h2-h1=430-386=44 kJ/kg 致冷系数:?(1)致冷系数:??制冷量:q2=h1-h3=1080 kJ/kg 压缩功:w=h2-h1=250 kJ/kg
q2?4.32 w?Qq2=370kg/h
?q2?2.95 w(2)致冷剂的质量流量:m(3)消耗的功率P
理论功率P=mw=100×44/3600=1.22kW
11-5用一台氨蒸气压缩致冷机制冰,氨的蒸发温度为-5℃,冷凝温度为30℃,冷凝器中冷却水的进口温度为12℃,出口水温为20℃,欲在每小时内将1000kg0℃的水制成冰,已知冰的融解热为340kJ/kg,试求:该致冷机每小时的制冷量;氨每小时的流量;致冷机的功率;冷却水每小时的消耗量。
解:致冷机每小时的制冷量: Q=1000×340=340000 kJ 在lgp-h图上查各状态点参数。
p1=335.7kPa
h1=1452kJ/kg h2=1620 kJ/kg
s1=5.6856 kJ/(kg?K) p2=1.1686 MPa h5=h4=343 kJ/kg
致冷量:q2=h1-h5=1114 kJ/kg
?mw?25.7kW
11-8一台用氟利昂R134a为致冷剂的蒸汽压缩致冷装置,被用作室内供热,它要求的最大加热量是将标准状况下30m3/min的空气从5℃加热到30℃,冷凝器的最低温度必须较空气的最高温度高20℃,蒸发温度为-4℃。求:热泵的供热负荷;致冷剂流量;所需功率。
解:(1)热泵的供热负荷:
标准状况下30m3/min的空气的质量为:
m??V?1.29?30=38.7kg/min=0.645kg/s Q?mcp?t?0.645?1.01?25?16.3kJ/s
冷凝器温度为30+20=50℃,蒸发温度为-4℃ 查表得压力和焓分别为:h1=395 kJ/kg,
s1=1.725 kJ/(kg?K) h3=272 kJ/kg
h2=430 kJ/kg,
Q氨每小时的流量;m?=305.2kg
q2致冷机的功率:P=mw=m(h2-h1)=14kW 冷凝器热负荷:Q1=m(h2-h4)=390000 kJ/h 冷
却
水
每
小
时
的
消
耗
量
:
制热量:q1=h1-h3+h2-h1=158 kJ/kg 压缩功:w=h2-h1=35 kJ/kg (2)致冷剂的质量流量:m(3)消耗的功率P
11-9热泵利用井水作为热源,将20℃的空气8×104m3/h加热到30℃,使用氟利昂R134a为致冷剂,已知蒸发温度为5℃,冷凝温度为35℃,空气的定压容积比热为cp?m2?11-6
Q1=1.16×104kg/h
cpw(20?12)Qq1=0.103kg/s
?mw?3.6kW
一台氨致冷装置,其致冷量
5Q0?4?10kJ/h,蒸发温度-15℃,冷凝温度
30℃,过冷温度25℃,从蒸发器出口的蒸气为干饱和状态。求(1)理论循环的致冷系数;(2)致冷剂的质量流量;(3)消耗的功率。
解:查表得压力和焓分别为:h1=1400 kJ/kg,
p1=0.35MPa, s1=5.75 kJ/(kg?K) p2=1.2MPa,
h2=1650
kJ/kg,h3=320
s2=5.75 kJ/(kg?K),
?1.256kJ/(m3?K),井水
的温度降低7℃,试求理论上必需的井水量、压缩机功率和压缩机的压气量(m3/h)。 解:查表得压力和焓分别为:h1=400 kJ/kg,
h2=420 kJ/kg,
h3=250 kJ/kg
制热量:q1=h2-h3 =170 kJ/kg 吸热量:q2=h1-h3=150 kJ/kg
kJ/kg
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压缩功:w=h2-h1=20 kJ/kg 加热空气额热量:Q×10=1×106kJ/h 致冷剂流量:m?macp?t?80000×1.256
?Qq1=5.88×103kg/h
必需的井水量:mw=mq2/(4.18*7)=30143 kg/h 压缩机功率:
P?mw?32.6kW
氟利昂R134a在35℃时比容为0.018 m3/kg 压缩机的压气量: 5.88×103/0.018=3.27×105 m3/h 11-10
解:制冷量:Q=m2×cp×(t2-t1)=1000×4.18×8=3.344×104kJ/min 蒸发器内压力: 1.001(7℃) 冷凝器内压力:4.2 kPa
补充水量:Q/r=3.344×104/2484/0.98=13.7 kg/min
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工程热力学(第五版 - )课后习题答案(含题目)
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