工程热力学课后习题及答案第六版

内容发布更新时间 : 2024/12/22 15:35:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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)

h2=1650

kJ/kg,

p2=1.2MPa,

s2=5.75 kJ/(kg?K),

h3=320

kJ/kg

制冷量:q2=h1-h3=1080 kJ/kg 压缩功:w=h2-h1=250 kJ/kg

(1)致冷系数:??q2w?4.32 (2)致冷剂的质量流量:m?Qq=370kg/h

2(3)消耗的功率P?mw?25.7kW

11-6

11-7一台用氟利昂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)

h2=430 kJ/kg,

h3=272 kJ/kg

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?Qq=0.103kg/s

1(3)消耗的功率P?mw?3.6kW

11-8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?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 压缩功:w=h2-h1=20 kJ/kg 加热空气额热量:Q?macp?t?80000×1.256

×10=1×106kJ/h

致冷剂流量:m?Qq=5.88×103kg/h

1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 11-9

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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