汽车空调制冷基础学习教案.pptx

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1、会计学1汽车空调制冷汽车空调制冷(zhlng)基础基础第一页，共44页。流体流体流体流体(lit(lit)从液态变到气态时要吸热；从液态变到气态时要吸热；从液态变到气态时要吸热；从液态变到气态时要吸热；流体流体流体流体(lit(lit)从气态变到液态时要放热。从气态变到液态时要放热。从气态变到液态时要放热。从气态变到液态时要放热。第1页/共44页第二页，共44页。、物质、物质、物质、物质(wzh)(wzh)的形态与热的形态与热的形态与热的形态与热 自然界的任何物质都可以有三种状态存在自然界的任何物质都可以有三种状态存在(cnzi),(cnzi),并且在一定的条件下可以互相转化。并且在一定的条件

2、下可以互相转化。第2页/共44页第三页，共44页。1)1)热量传递热量传递(chund)(chund)的方式和结果的方式和结果n n当当二二个个温温度度(wnd)(wnd)不不同同的的物物体体接接触触时时，总总存在热量的传递。存在热量的传递。n n热总是从热端向冷端传递。热总是从热端向冷端传递。第3页/共44页第四页，共44页。热量传递热量传递(chund)的三种基本的三种基本方式方式 传传导导(chund(chund o o)在物体(固体)两点之间有温差时,热量将通过物体内部(nib)从高温点向低温点移动,这种现象就是热的传导.第4页/共44页第五页，共44页。热量热量(rling)传递的三

3、种基本方传递的三种基本方式式 对流对流(duli).靠气体(qt)和液体的流动来传热的方式，称为对流。.第5页/共44页第六页，共44页。热量传递的三种热量传递的三种(sn zhn)基本基本方式方式 辐射辐射(fsh).发热源直接向其周围的空间散发热量,通过(tnggu)辐射波将热量传递给其他物体的过程.第6页/共44页第七页，共44页。热量热量(rling)传递的传递的两种结果两种结果n n使不同温度的物质,温度趋于一致(yzh)。n n(形态不变，但温度变化)n n使物质改变形态。n n(温度不变,但形态变化)第7页/共44页第八页，共44页。热量热量(rling)传递的传递的两种结果两种

4、结果n n使物质温度升高(shn o)的热量称为显热。n n使物质状态发生变化的热量称为潜热。n n如果物质的状态是从液态变为气态，就将这种潜热称为汽化潜热。第8页/共44页第九页，共44页。2)2)汽化汽化(qhu)(qhu)与冷与冷凝凝物质形态由液态转变为气态物质形态由液态转变为气态(qti)(qti)，称为汽，称为汽化；化；物质形态由气态物质形态由气态(qti)(qti)转变为液态，称为冷转变为液态，称为冷凝。凝。第9页/共44页第十页，共44页。汽化汽化(qhu)(qhu)n n汽化有蒸发和沸腾两种方式。汽化有蒸发和沸腾两种方式。n n 蒸发是指在任何温度下液体表面上所发生蒸发是指在任

5、何温度下液体表面上所发生的汽化过程的汽化过程,蒸发过程一般蒸发过程一般(ybn)(ybn)为吸热过程为吸热过程.n n 沸腾是一种在液体表面和内部同时进行的汽沸腾是一种在液体表面和内部同时进行的汽化现象化现象.在制冷技术中在制冷技术中,对蒸发一词通常理解为对蒸发一词通常理解为液体的沸腾过程液体的沸腾过程.沸腾时的温度称为蒸发温度沸腾时的温度称为蒸发温度,沸腾时所保持的压力称为蒸发压力沸腾时所保持的压力称为蒸发压力.第10页/共44页第十一页，共44页。汽化汽化(qhu)(qhu)n n工质汽化需要吸收周围的热量，因而汽化对周围有制冷效应。n n工质沸腾汽化时向周围吸收的热量完全用于自身的形态变

6、化,而温度保持不变。n n物质沸腾汽化时的温度称为(chn wi)沸点。第11页/共44页第十二页，共44页。汽化汽化(qhu)(qhu)n n相同相同(xin(xin tn tn)压力下，不同液态工质的沸点压力下，不同液态工质的沸点不同。不同。n n同种液态工质，在不同压力下的沸点温度也不相同种液态工质，在不同压力下的沸点温度也不相同同(xin(xin tn tn)n n工质的沸点与压力有一一对应的关系，工质的沸工质的沸点与压力有一一对应的关系，工质的沸点一般将随压力的增大而升高。点一般将随压力的增大而升高。n n液态制冷剂在蒸发器内吸收了热量后，由液态汽液态制冷剂在蒸发器内吸收了热量后，由

7、液态汽化为蒸气，这个过程是沸腾汽化过程，是一种定化为蒸气，这个过程是沸腾汽化过程，是一种定温和定压的过程。温和定压的过程。第12页/共44页第十三页，共44页。冷凝冷凝(lngnng)(lngnng)n n在一定压力下，工质由气态转变液态，称为冷凝。在一定压力下，工质由气态转变液态，称为冷凝。n n冷凝时将向周围冷凝时将向周围(zhuwi)(zhuwi)释放热量。一般为放热释放热量。一般为放热过程。过程。n n冷凝过程中，工质的温度及对应的压力保持不变。冷凝过程中，工质的温度及对应的压力保持不变。n n制冷剂在冷凝器中由气态变成液态的变化过程就是制冷剂在冷凝器中由气态变成液态的变化过程就是一个

8、冷凝过程。一个冷凝过程。第13页/共44页第十四页，共44页。物质的沸点物质的沸点(fidin)与压强的与压强的关系关系n n降低压强可以使物质(wzh)沸点降低，使其更加容易蒸发而吸收热量；n n提高压强可以使物质(wzh)的沸点升高，使其更容易转化为液体而放出热量。第14页/共44页第十五页，共44页。3)饱和状态饱和状态 汽液两种状态达到动平衡的状态,成为饱和状态.饱和压力与饱和温度(wnd)(饱和温度(wnd)就是沸点温度(wnd)湿蒸气及其干度 临界温度(wnd)与临界压力第15页/共44页第十六页，共44页。4)过热过热(u r)蒸气与过冷液体蒸气与过冷液体 过热蒸气过热蒸气 蒸气

9、在某压力蒸气在某压力(yl)(yl)下的温度下的温度,若高于该压力若高于该压力(yl)(yl)所对应的饱和温所对应的饱和温度时度时,这种蒸气就会成为过热蒸气这种蒸气就会成为过热蒸气.过冷液体过冷液体 液体在某压力液体在某压力(yl)(yl)下的温度下的温度,若低于该压力若低于该压力(yl)(yl)所对应的饱和温所对应的饱和温度时度时,这种液体就会成为过冷液体这种液体就会成为过冷液体.第16页/共44页第十七页，共44页。制冷制冷(zhlng)工质与压工质与压焓焓图图第17页/共44页第十八页，共44页。二、制冷二、制冷二、制冷二、制冷(zhlng)(zhlng)(zhlng)(zhlng)基本

10、循环基本循环基本循环基本循环第18页/共44页第十九页，共44页。二、制冷基本二、制冷基本二、制冷基本二、制冷基本(jbn)(jbn)(jbn)(jbn)循环循环循环循环n n从制冷循环可以看出(kn ch)，所谓制冷就是通过制冷剂的状态变化将一个地方（蒸发器周围）的热量带到另一个地方（冷凝器周围）。制冷循环中的各种装置都是围绕这种热量的转移而设置的。第19页/共44页第二十页，共44页。基 本 原 理 在汽车空调制冷系统工作时，制冷剂在压缩机的驱动下，沿空调系统管道不停地循环流动，在蒸发器吸收热量，在冷凝器散发热量，承担“运送热能”的任务(rn wu)。空调制冷剂途经不同的区域，其物质状态随

11、之变化。空调压缩机将蒸发器送来的低温低压气体压缩为高温高压气体，经过冷凝器散发后变为中温高压液体，在节流减压装置的作用下，制冷剂又变为低温低压液态，随后在蒸发器内汽化膨胀，急剧降温，成为低温低压气体。第20页/共44页第二十一页，共44页。基基 本本 原原 理理 制冷剂为什么有如此效应呢，这是因为：制冷剂为什么有如此效应呢，这是因为：物质由液体变为气体时，需要吸收热量，液物质由液体变为气体时，需要吸收热量，液体的体的 气化使液体温度降低；气化使液体温度降低；物体温度的变化不仅与物体内所含热量的大物体温度的变化不仅与物体内所含热量的大小有小有 关，而且与物体的体积、质量有关；关，而且与物体的体积

12、、质量有关；物体热量的自然传递，只能从高温物体热量的自然传递，只能从高温(gown)(gown)物体向低温物物体向低温物 体传递，即高能向低能传热。体传递，即高能向低能传热。汽车空调的基本原理，就是利用空调系统内的汽车空调的基本原理，就是利用空调系统内的制制 冷剂冷剂“汽化汽化”与与“液化液化”来吸收或放出热来吸收或放出热量。量。第21页/共44页第二十二页，共44页。三、制冷剂的压焓图及其应用三、制冷剂的压焓图及其应用(yngyng)第22页/共44页第二十三页，共44页。第23页/共44页第二十四页，共44页。第24页/共44页第二十五页，共44页。第25页/共44页第二十六页，共44页。

13、第26页/共44页第二十七页，共44页。第27页/共44页第二十八页，共44页。第28页/共44页第二十九页，共44页。第29页/共44页第三十页，共44页。四、制冷系统的理论循环及其热力四、制冷系统的理论循环及其热力四、制冷系统的理论循环及其热力四、制冷系统的理论循环及其热力(rl)(rl)计计计计算算算算 所谓理论循环就是假定几条理想化的条件所谓理论循环就是假定几条理想化的条件(tiojin)(tiojin)1 1）压缩是绝热等熵过程；）压缩是绝热等熵过程；2 2）在节流阀内是绝热等焓膨胀；）在节流阀内是绝热等焓膨胀；3 3）在冷凝时保持冷凝压力）在冷凝时保持冷凝压力pkpk不变，蒸发不变

14、，蒸发 时保持蒸发压力时保持蒸发压力p0p0不变；不变；4 4）忽略工质流动阻力。）忽略工质流动阻力。第30页/共44页第三十一页，共44页。四、制冷系统的理论四、制冷系统的理论四、制冷系统的理论四、制冷系统的理论(l(l ln)ln)循环及其热力循环及其热力循环及其热力循环及其热力计算计算计算计算第31页/共44页第三十二页，共44页。1 1 1 1、基本、基本、基本、基本(jbn)(jbn)(jbn)(jbn)循环循环循环循环:若若冷冷凝凝器器出出口口处处X X0 0，蒸蒸发发器器出出口口处处X X1 1，则则循循环环流流程程(lichng)(lichng)是是 1 12 23 34 45

15、 51 1 1)1)等熵压缩：（等熵压缩：（1 12 2）压缩功）压缩功 AL0 AL0 h2 h2 h1 h1 2)2)等压冷凝：（等压冷凝：（2 23 34 4）冷凝放热量）冷凝放热量qk qk h2 h2 h4 h4 3)3)绝热节流：（绝热节流：（4 45 5）h4 h4 h5h5 4)4)等压蒸发：（等压蒸发：（5 51 1）蒸发器中吸热量）蒸发器中吸热量q0q0h1h1h5 h5 h1h1h4h4 所以所以qk qk h2 h2 h4 h4（h2 h2h1h1）（）（h1h1h4)h4)AL0 AL0 q0 q0 冷凝器放热量蒸发器吸热量绝热压缩功冷凝器放热量蒸发器吸热量绝热压缩功

16、 5 5）制冷系数）制冷系数0 q00 q0 0 0 AL0 AL0 第32页/共44页第三十三页，共44页。2 2、节节节节流流流流阀阀阀阀前前前前液液液液体体体体(yt(yt)制制制制冷冷冷冷剂剂剂剂过过过过冷冷冷冷的的的的循循循循环环环环 节流阀前制冷剂的温度通常希望低于饱和 液体，处于(chy)过冷状态（4）循环流程 1234 4 5 1 3、蒸汽过热及回热循环 为了防止含有未蒸发的液体进入压缩机 造成“液击”，要求蒸发器出口有（35）过热度。（状态点a）第33页/共44页第三十四页，共44页。4、提高制冷、提高制冷(zhlng)系数系数0的途径的途径n n降低冷凝温度或增大冷凝器的过

17、冷度（使状态降低冷凝温度或增大冷凝器的过冷度（使状态(zhungti)(zhungti)点点4 4左移），左移），能提高制冷量。具体做法可从提高冷凝器换热能力、增设过冷器、改能提高制冷量。具体做法可从提高冷凝器换热能力、增设过冷器、改善冷凝器通风条件等方面着手。善冷凝器通风条件等方面着手。n n减少管路有害过热，在吸气管外包绝热层。减少管路有害过热，在吸气管外包绝热层。n n合理布置部件位置，尽量缩短管路长度、减小管路阻力损失，以减小合理布置部件位置，尽量缩短管路长度、减小管路阻力损失，以减小压缩功，提高制冷剂循环量。压缩功，提高制冷剂循环量。n n采用效率高的压缩机，如涡旋式等回转式压缩机。

18、采用效率高的压缩机，如涡旋式等回转式压缩机。第34页/共44页第三十五页，共44页。五、空五、空 气气n n（一）、空气的组成及其状态参数（一）、空气的组成及其状态参数n n1.1.空气的组成空气的组成n n 自然界的空气（大气）是由干空气、水蒸气组成的混合物（湿空气）。自然界的空气（大气）是由干空气、水蒸气组成的混合物（湿空气）。n n湿空气中的水蒸气的含量很少，水蒸气含量的多少决定了空气的潮湿湿空气中的水蒸气的含量很少，水蒸气含量的多少决定了空气的潮湿(chosh)(chosh)程度程度 。第35页/共44页第三十六页，共44页。2.2.2.2.空气空气空气空气(kngq)(kngq)(k

19、ngq)(kngq)的状态参数的状态参数的状态参数的状态参数 空气的主要状态参数有温度、压力、湿 度、焓等。1）空气的温度(t)表示空气的冷热程度。2）空气的压力(p)就是大气的压力。3）空气的焓值(h)指空气含有的总热量。4）空气的湿度(shd)是指空气中所含水蒸气量 的多少。第36页/共44页第三十七页，共44页。空气的湿度有以下几种表示空气的湿度有以下几种表示空气的湿度有以下几种表示空气的湿度有以下几种表示(biosh)(biosh)(biosh)(biosh)方法：方法：方法：方法：n n绝对湿度(judu shd)（Z）每立方米空气中含有的水蒸气量（kg/m3)n n含湿量（d）湿空

20、气中水蒸气的质量与干空气的质量之比（g/kg）n n相对湿度（）表示空气接近饱和空气的程度n n含有最大限度水蒸气量的湿空气称为饱和空气第37页/共44页第三十八页，共44页。n n ps ps n n 100100n n psb psb n nps ps 空气中的水蒸气分压力，空气中的水蒸气分压力，n npsbpsb同温度下饱和水蒸气分压力同温度下饱和水蒸气分压力n n 0 0，则属于干空气；，则属于干空气；n n 100 100，则称为饱和空气。，则称为饱和空气。n n使空气开始使空气开始“结露结露”的临界温度称为露点温度，的临界温度称为露点温度，空气的露点温度就是空气的露点温度就是(ji

21、sh)(jish)对应于某一含湿量对应于某一含湿量的饱和温度。的饱和温度。第38页/共44页第三十九页，共44页。（二）、空气（二）、空气（二）、空气（二）、空气(kngq)(kngq)的焓湿图（的焓湿图（的焓湿图（的焓湿图（h d h d 图）图）图）图）第39页/共44页第四十页，共44页。第40页/共44页第四十一页，共44页。（三）、空气（三）、空气(kngq)的湿球温度的湿球温度n n 对空调性能指标的对空调性能指标的评定方法，常用干湿评定方法，常用干湿球温度计来测量空气球温度计来测量空气的温湿度，两支温度的温湿度，两支温度计的数值计的数值(shz)(shz)相差相差愈大，空气就愈干

22、燥；愈大，空气就愈干燥；相差愈小空气就愈潮相差愈小空气就愈潮湿。湿。第41页/共44页第四十二页，共44页。复习题复习题复习题复习题n n1.1.叙述汽车空调制冷系统的基本原理。叙述汽车空调制冷系统的基本原理。n n2.2.说明说明(shumng)(shumng)压压焓图上制冷剂的几种状态焓图上制冷剂的几种状态及应用。及应用。n n3.3.什么叫汽化、冷凝、过热（度）、过冷什么叫汽化、冷凝、过热（度）、过冷(度）？度）？n n 汽化和冷凝时温度和压力的变化状态汽化和冷凝时温度和压力的变化状态?n n4.4.什么叫饱和状态，过热状态、过冷状态以及什么叫饱和状态，过热状态、过冷状态以及n n 湿蒸汽的干度湿蒸汽的干度?第42页/共44页第四十三页，共44页。复习题复习题复习题复习题n n5.5.说明说明(shumng)(shumng)制冷系统的理论循环及提高制冷系制冷系统的理论循环及提高制冷系数的数的 n n 途径。途径。6.6.空气的组成及状态参数？空气的焓湿图空气的组成及状态参数？空气的焓湿图n n7.7.空气的干湿球温度？空气的干湿球温度？n n8.8.空气的露点、露点温度？空气的露点、露点温度？n n9.9.什么是饱和空气？什么是饱和空气？第43页/共44页第四十四页，共44页。