工程热力学课后答案--华自强张忠进(第三版)pdf下载H11 6页

'第十一章致冷循环11-1设有一制冷装置按逆向卡诺循环工作，冷库温度为－5℃，环境温度为20℃，求制冷系数的数值。又若利用该机器作热泵，由－5℃的环境取热而向20℃的室内供热，求其供热系数。解已知T1=20+273=293,KT2=−5+273=268KT268致冷系数ε=2==10.72T−T293−26812若用作热泵,且T1=293K，T2=268KT1293则致热系数ζ===11.72T−T293−2681211-2有一台空气压缩制冷装置，冷藏库温度为－10℃，空气冷却器中冷却水温度为15℃，空气的最高压力为0.5MPa，最课后答案网低压力为0.1MPa，试求制冷系数、单位质量工质的制冷量及装置消耗的净功。解冷库温度T=−10+273=263K；www.hackshp.cn4冷却水温度T=10+273=288K3空气最高压力p3=5.0MPa=p2空气最低压力p4=1.0MPa=p111制冷系数ε===1.71()κ−14.0(p2)κ−1(5.0)4.1−1p1.01单位质量工质的致冷量：(κ−1)p4κq2=cp0(T1−T4)=cp0[T1−T3()]p3 ·170·制冷循环4.01.0=.1004×[263−288×()4.1]=81.49kJ/kg5.0q281.49装置消耗的净功：w===476.kJ/kg0ε.17111-3有一台空气压缩制冷装置，冷藏库温度为－10℃，冷却器中冷却水温度为20℃，空气的最高压力为0.4MPa，最低压力为0.1MPa。若装置的制冷量为150kW，试求带动制冷装置所需的功率、冷却水带走的热量、装置中空气的流量以及膨胀机和压气机的功率。解T1=263K；T3=293K；p1=p4=0.1MPa；p2=p3=0.4MPa已知装置的致冷量Q2=150kW则装置循环的致冷系数11ε===.2058()κ−14.0(p2)κ−1(4.0)4.1−1p1.03课后答案网Q&150装置所需的功率：P=2==72.89kWε.2058冷却水带走的热量：Q&=www.hackshp.cnQ&2+P=150+72.89=222.289kW单位质量工质的致冷量：(κ−1)p4κq2=cpo(T1−T4)=cpo[T1−T3()]p31.04.1/4.0=.1004[263−293()]4.0=66.10kJ/kg=.001836kW⋅h/kg所以空气的流量为：Q2150q===8159kg/hmq.0018362 制冷循环·171·膨胀机的功率为：(κ−1)p4κPe=qmwe=qmcpo(T3−T4)=qmcpo[T3−T3()]p34.01.0=8159×.1004×293×1[−()4.1]4.0=7848kJ/h=218kW压气机的功率为:(κ−1)p2κPc=qmwc=qmcpo(T1−T2)=qmcpo[T1−T1()]p14.0⎛4.0⎞4.1=8159×.1004×263×1[−⎜⎟]⎝1.0⎠6=−.1047×10kJ/h=290.84kW11-4按上题所述条件，若压气机绝热效率为0.8，膨胀机效率为0.85，试求装置消耗的功率及制冷系数。课后答案网解p2(k−/)1k4.04.1/4.0T2=T1()=263×()=390.8Kp1.0T4=T3(www.hackshp.cnp4)(k−/)1k=293×(1.0)4.1/4.0=197.175Kp34.0由压气机的绝热效率h−hT−T1212η==csh−h′T−T′1212T2−T1∴T2′=T1+ηc33908.−263=263+=422.77K8.0 ·172·制冷循环′′h−hT−T由膨胀机的效率η=34=34Th−hT−T3434故T4′=T3−(T3−T4)ηT=293—（293—197.175）×0.85=211.55K压气机耗功|wc|=cP0(T2′−T1)=.1004×(422.77−263)=160k/kg膨胀机作功w=c(T′−T)=.1004×(293−21.55)=81.78kJ/kgTpo3单位质量工质的致冷量′q=c(T−T)=.1004(263−211.55)=51.0558kJ/kg2po14Q2150故空气流量q===.2904kg/smq51.65582故装置消耗的功率P=qmw0=.2904×(1604.−81.78)=.2904×78.62=2283.kWq251.6558致冷系数ε===.0657w78.620课后答案网11-5一台氨蒸气压缩制冷装置，其冷库温度为－10℃，冷凝器中冷却水温度为20℃，试求单位质量工质的制冷量、装置消耗的功、冷却水带走的热量以及制冷系数。www.hackshp.cn解按题意T0=T4=263K，T2=T3=293K由氨的压焓图查得h0=1575kJ/kg，h2=1725kJ/kg，h3=h4=423kJ/kg故单位质量工质的致冷量q2=h1h4=1575—423=1152kJ/kg装置消耗的功|w0|=h2—h1=1725—1675=150kJ/kgq21152致冷系数ε=−=.768|w|1500冷却水带走的热量|qe|=h2—h3=1725－423=1302kJ/kg11-6若按上题所述条件，而装置的制冷量为100kW，压气机的绝热效率为0.8，试求该装置消耗的功率、制冷系数以及装置 制冷循环·173·中氨的流量。解按题意,实际该装置消耗的功：′150|w0=||w0|ηc==1875.kJ/kg8.0q21152致冷系数ε===.6144|w′|1875.0Q2100装置消耗的功率p===16.276kWε.6144Q2100×3600装置中氨的流量q===3125.kg/hmq1152211-7设把氨蒸气压缩制冷装置用作热泵，其工作温度与题11-5相同，试求该热泵的供热量及供热系数。解按题要求，由12—5题得供热量q1=1302kJ/kgq11302致热系数ζ===.868|w|1500课后答案网11-8冬季室外温度为－5℃，室内温度为20℃。设某建筑物的散热量按每1℃温差为0.5kW计算，现用氨蒸气压缩制冷装置作热泵供热维持室内温度，若室外蒸发器中氨的温度为－www.hackshp.cn13℃，而室内冷凝器内温度为27℃，压气机效率为0.8，试求：(1)热泵的供热系数、供热的功率以及热泵消耗的功率；(2)如果采用电炉直接供热，则电炉消耗的功率为热泵消耗功率的多少倍？解按题意此建筑物需供热：Q&=0.5×[20—(—5)]=0.5×25=12.5kW由T1=27+273=300K及T2=—13+273=260K，查得：h1=1570kJ/kg，h2=1775kJ/kg，h3=450kJ/kg∴q1=h2—h3=1775—450=1325kJ/kg ·174·制冷循环q2=h1—h3=1570—450=1120kJ/kg|w0|=h1—h2=1570—1775=205kJ/kg′w0205|w0|===256.25kJ/kgη8.0csq1325故热泵的致热系数ζ=1==.517|w′|256.250Q1125.热泵消耗的功率P===.2417kWζ.517而采用电炉直接供热，需消耗功率12.5kW为热泵消耗功率的5.17倍。11-9有一台吸收式制冷装置，利用150℃降至100℃的循环热水作为蒸气发生器的热源。已知蒸发器内的温度为－10℃、环境介质温度为20℃，假定在完全可逆的理想条件下工作，试确定:(1)制冷装置的最大热量利用系数；5(2)若制冷量为课后答案网2×10kJ/h，试求所需热水的最小质量流量为多少？www.hackshp.cn'