⑴ 求教为什么等熵膨胀比等焓膨胀的制冷效果要好
先看一下网络对两个概念的解释
等焓膨胀(isenthalpicexpansion)
1852年英国人焦耳和汤姆逊,用一个与外界绝热的管子,中间装一阻碍气体通过的多孔塞,让高压气体从一端A持续不断地流向另一低压端B而产生膨胀,这时有UA PAVA=UB PBVB也即两边的焓HA=HB,所以这现象称为J-T效应,也称为等焓膨胀。
等熵膨胀(isentropicexpansion)
气体在膨胀机中绝热膨胀对外做功,由于同外界没有热量的交换,是个等熵过程,称为等熵膨胀,膨胀所做的功以内能的减少为补偿,于是温度就下降,达到制冷的目的。
根据热力学第一定律dQ=dU pdV,对于理想气体dU=cvdT,在绝热的情况下dQ=0,所以0=cvdT pdV,可得`-dT=\frac{p}{c_v}dV`,只要系统对外界做功,系统必定降温。
绝热膨胀时,温度由T1降到T2,压力由p1降到p2,系统对外做的功$W=U_1-U_2=c_v(T_1-T_2)=c_vT_1$
$[1-(\frac{p_2}{p_1})^{\frac{K-1}{K}}]$,其中$K=\frac{c_p}{c_v}$,
可见系统对外做的功与膨胀前气体的温度T1成正比,这说明T1越高,对外做功越多,即内能减少也越多,气体温度下降也越显著,是在高温区制冷的有效手段,优于等焓膨胀制冷。在实际的膨胀机上由于摩擦等不可逆因素,所以膨胀后并不降到T2而是降到T3,但比等焓膨胀降到T4的温度仍低得多,由此可定出膨胀机的效率η=ΔH实/ΔH理=$\frac{H_1-H_3}{H_1-H_2}$,一般的可在0.6~0.9之间。
我的理解就是与等焓膨胀相比,等熵膨胀在降压的同时,还对外做了功,因此内能损失更大,所以温度降低得更多,所以制冷效果更好。
⑵ 关于制冷焓湿图
您这是哪里看来的坑爹的题目啊……绝对是坑爹、肤浅的应试、毫无意义……什么“等焓”过程中的“全热”,这不是在咬文嚼字嘛~
焓,就是全热了,是所有热量,包括潜热显热,也可以看成是“外功+内能”的总和。等焓过程当然全热不变啊~(这简直是废话)
您就找一张焓湿图来,沿着等焓线、等温线来画嘛~~等温加湿(加含湿量d),那当然焓值增加啦~
因为“焓”是指物质的所有热量,外功+内能,所以,无论你提高了空气的含湿量还是提高了温度,无外乎对空气做了功,或者传入了新的热量或热质,结果是空气的“能量”一定会被升高了~这点你在图上就能发现了。如果升温而减少了焓,那势必是空气中的水(含湿量)被抽走了,包含热量的物质少了,焓当然降低。
⑶ 为什么制冷剂的节流称为等焓节流
流体在流道中流经阀门、孔板或多孔堵塞物时,由于局部的阻力使流体压力降低的现象。在节流过程中流体与外界没有热量交换,就称为绝热节流。制冷剂流经热力膨胀阀或毛细管等节流装置时,与外界无热交换,近似绝热节流过程。因此,节流前后的制冷剂的焓不变,所以称为等焓节流。
⑷ 什么是等焓蒸发
利用水吸收空气的显热进行蒸发加湿,其在焓、湿图上的变化为近似等焓过程。采用等焓加湿型式的加湿器有:高压喷雾加湿器、蒸发式湿膜加湿器、水气喷雾加湿器、离心喷雾加湿器、超声波加湿器等几种基本形式,根据其原理也衍生出多种形式的加湿器,例如风管式湿膜加湿器、高压微雾加湿器等
⑸ 气体等焓节流后会温度会变化,我想知道这个现象的微观解释是什么,详细点……理解能力有限
截流一方面降压,另一方面限流。当制冷剂以高压进入节流阀后,由于阀芯只有一狭窄的断面通过,阻力很大,于是制冷剂的能量受到损失,压力下降,速度上升。通道断面越小,压力降就越大,流量也减少。当压力降低之后,制冷剂分子运动的速度也降低其温度也随之下降。这是因为节流时,制冷剂比容增大,需要有一部分能量来克服分子间的作用力,使内部势能增大。势能的增大是靠降低内势能作为代价的,所以节流后温度是降低的。
冰箱毛细管内径为0.6---2.0mm ,长度为1.5----4m的紫铜管。毛细管因为细而长,所以对制冷剂有阻力,一方面对制冷剂降低压力,一方面又可以在一定范围内限制流量。而冰箱的降温主要还是靠制冷剂在节流后,由高压喷射到低压蒸发器中由液态变成气态,需要吸收热量,是吸热过程,如此不断蒸发吸收热量,达到使冰箱降温的目的。
⑹ 制冷剂在制冷设备的各阶段都是什么样的状态希望能详细解释一下。
1.冷凝器是用来冷却压缩机出的高温高压液体,冷凝成液态高压,既然是液态温度肯内定降低。容进入蒸发器前是低温低压液体出来后是高温常压气体。
2.进入压缩机前有一定的过热度(针对活塞机明显点),防止液击。节流前过冷,一部分补充节流过程的损失,主要还是提高制冷量。相对制冷量的增大,冷凝负荷也增大。
3..都是气液共存状态,前者是蒸发液体,后者是冷却气体。
4.家用空调的节流是管径缩小 压力也自然降低,工程上常使用膨胀法降压。降温是因为节流过程有一定的闪发气体产生带走热量。
5.压缩机在制冷系统里类是心脏的作用带动制冷剂循环,抽取蒸发器来的气体控制蒸发器内的压力(蒸发压力相对应蒸发温度),在压缩过程中压力提高温度也随之提高,排向冷凝器控制冷凝器内的压力(冷凝压力对应冷凝温度)。压力越大,沸点越高(类是我们的高压锅)
具体过冷过冷可以在压焓图上明显表示,他们还分有害过冷过热。
⑺ 为什么制冷或热泵中的节流过程是等焓过程
在制冷系统节流的过程中并没有发生热量交换,所以节流过程必须是等焓的一个过程。
当然在实际循环当中,节流过程中是有很微小的热量交换的,但这个完全可以忽略不计。
⑻ 怎么看懂压焓图啊!求老师
压焓图曲线的含义可以用一点(临界点)、二线(饱和液体线、饱和蒸汽线)、三区(液相区、两相区、气相区)、五态(过冷液状态、饱和液状态、过热蒸汽状态、饱和蒸汽状态、湿蒸汽状态)和八线(等压线、等焓线、饱和液线、饱和蒸汽线、等干度线、等熵线、等比体积线、等温线)来概括。
临界点K和饱和曲线:临界点K为两根粗实线的交点。在该点,液态和气态差别消失。
K点左边的粗实线Ka为饱和液体线,在Ka线上任意一点的状态,均是相应压力的饱和液体;K点的右边粗实线Kb为饱和蒸气线,在Kb线上任意一点的状态均为饱和蒸气状态,或称干蒸气。
三个状态区:
Ka左侧——过冷液体区,该区域内的温度低于同压力下的饱和温度;
Kb右侧——过热蒸气区,该区域内的蒸气温度高于同压力下的饱和温度;
Ka和Kb之间——湿蒸气区,即气液共存区。该区内制冷剂处于饱和状态,压力和温度为一一对应关系。
在制冷机中,蒸发与冷凝过程主要在湿蒸气区进行,压缩过程则是在过热蒸气区内进行。
压焓图介绍:
压力:垂直于物体表面的作用力,单位牛顿(N)。
压强:单位面积所受到的作用力,单位帕(Pa)。
焓:物体内能与压力能之和。单位焦(J)。等压过程中,系统从外界所吸收的热量等于系统焓值的增加。
比焓:1kg某物质的焓值。单位kj/kg。
在压焓图上,X轴所表示的单位为比焓。Y轴所表示的单位为压强。为缩小尺寸,提高低压表示的精度,故取对数。