2025年大學(xué)一年級(jí)（能源與動(dòng)力工程）制冷原理試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共30分）每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共10題，每題3分，每題選出答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。在試題卷上作答無(wú)效)1.制冷系統(tǒng)中，節(jié)流閥的作用是（）A.控制制冷劑流量B.提高制冷劑壓力C.降低制冷劑溫度D.增加制冷劑過(guò)熱度答案：A2.下列哪種制冷劑屬于鹵代烴類(lèi)（）A.R717B.R22C.R134aD.R744答案：C3.蒸汽壓縮式制冷循環(huán)中，制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)的狀態(tài)變化是（）A.等溫壓縮B.等壓汽化C.等熵膨脹D.等壓冷凝答案：B4.制冷壓縮機(jī)的理論輸氣量與下列哪個(gè)因素?zé)o關(guān)（）A.壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸B.制冷劑的種類(lèi)C.壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速D.吸氣狀態(tài)答案：B5.冷凝器的作用是將制冷劑蒸汽（）A.壓縮成液體B.汽化吸熱C.冷凝成液體D.膨脹降壓答案：C6.蒸發(fā)器的傳熱溫差主要取決于（）A.制冷劑的蒸發(fā)溫度B.被冷卻介質(zhì)的溫度C.傳熱系數(shù)D.傳熱面積答案：B7.制冷系統(tǒng)中，回?zé)崞鞯淖饔檬牵ǎ〢.提高制冷系數(shù)B.增加制冷劑過(guò)冷度C.降低壓縮機(jī)排氣溫度D.以上都是答案：D8.下列哪種制冷循環(huán)屬于逆卡諾循環(huán)（）A.蒸汽壓縮式制冷循環(huán)B.蒸汽吸收式制冷循環(huán)C.蒸汽噴射式制冷循環(huán)D.空氣壓縮式制冷循環(huán)答案：D（注：嚴(yán)格來(lái)說(shuō)空氣壓縮式制冷循環(huán)近似逆卡諾循環(huán)，這里按選項(xiàng)邏輯選D）9.制冷系統(tǒng)中，干燥過(guò)濾器的作用是（）A.過(guò)濾雜質(zhì)B.干燥制冷劑C.防止冰堵D.以上都是答案：D10.制冷壓縮機(jī)的實(shí)際輸氣量比理論輸氣量（）A.大B.小C.相等D.不確定答案：B第II卷（非選擇題，共70分）二、填空題（共20分）(總共10空，每空2分)1.制冷系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和（）組成。答案：蒸發(fā)器2.制冷劑的熱力性質(zhì)包括（）、比焓、比熵等。答案：壓力、溫度、比容（寫(xiě)出其中兩個(gè)即可）3.蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的四個(gè)基本過(guò)程是壓縮、冷凝、節(jié)流和（）汽化。答案：蒸發(fā)4.在制冷系統(tǒng)中，制冷劑的充注量應(yīng)根據(jù)（）來(lái)確定。答案：系統(tǒng)的容積、制冷量等（合理即可）5.冷凝器按冷卻介質(zhì)和冷卻方式可分為水冷式、風(fēng)冷式和（）。答案：蒸發(fā)式6.蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)形式有（）、板式蒸發(fā)器、螺旋管式蒸發(fā)器等。答案：管板式蒸發(fā)器（或其他合理形式）7.制冷壓縮機(jī)的性能指標(biāo)主要有輸氣量、（）、軸功率等。答案：制冷量8.制冷劑在冷凝器中的冷凝過(guò)程是（）過(guò)程。答案：放熱9.節(jié)流閥的節(jié)流原理是利用（）使制冷劑壓力降低。答案：節(jié)流機(jī)構(gòu)的節(jié)流作用10.制冷系統(tǒng)的性能系數(shù)COP是指（）與壓縮機(jī)耗功之比。答案：制冷量三、簡(jiǎn)答題（共20分）(總共4題，每題各5分)1.簡(jiǎn)述蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的工作原理。答案：蒸汽壓縮式制冷循環(huán)由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器組成。壓縮機(jī)將低溫低壓的制冷劑蒸汽壓縮成高溫高壓蒸汽，送入冷凝器。在冷凝器中，蒸汽向冷卻介質(zhì)放熱冷凝成液體。液體經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流降壓降溫后進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸收被冷卻介質(zhì)的熱量汽化，使被冷卻介質(zhì)溫度降低，汽化后的蒸汽又被壓縮機(jī)吸入，完成循環(huán)。2.制冷劑應(yīng)具備哪些性質(zhì)？答案：制冷劑應(yīng)具備以下性質(zhì)：在大氣壓力下有適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)溫度；臨界溫度高于環(huán)境溫度；凝固溫度低于系統(tǒng)最低運(yùn)行溫度；化學(xué)穩(wěn)定性好，不燃燒、不爆炸、不腐蝕金屬；無(wú)毒、無(wú)刺激性氣味；與潤(rùn)滑油互溶性能良好；有較高的汽化潛熱和比熱；密度和粘度小，以減少流動(dòng)阻力；價(jià)格低廉，容易獲取。3.簡(jiǎn)述冷凝器的作用及分類(lèi)。答案：冷凝器的作用是將壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑蒸汽冷凝成液體，同時(shí)將熱量傳遞給冷卻介質(zhì)。分類(lèi)：按冷卻介質(zhì)和冷卻方式可分為水冷式冷凝器，用水冷卻制冷劑蒸汽；風(fēng)冷式冷凝器，用空氣冷卻制冷劑蒸汽；蒸發(fā)式冷凝器，利用水蒸發(fā)吸熱來(lái)冷卻制冷劑蒸汽。4.制冷壓縮機(jī)的排氣溫度過(guò)高會(huì)有什么影響？答案：排氣溫度過(guò)高會(huì)使?jié)櫥驼扯冉档?，?rùn)滑性能變差，增加壓縮機(jī)磨損；會(huì)使制冷劑在壓縮機(jī)內(nèi)分解，產(chǎn)生不凝性氣體，影響制冷效果；還可能導(dǎo)致壓縮機(jī)零部件材料性能下降，縮短壓縮機(jī)使用壽命；過(guò)高的排氣溫度也會(huì)增加壓縮機(jī)功耗，降低制冷系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。四、分析題（共15分）閱讀以下材料，回答問(wèn)題。某制冷系統(tǒng)采用R22制冷劑，在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)制冷量不足的現(xiàn)象。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，蒸發(fā)器表面結(jié)霜不均勻，部分區(qū)域結(jié)霜較厚，部分區(qū)域結(jié)霜較薄。同時(shí)，壓縮機(jī)吸氣壓力較低，排氣溫度偏高。1.請(qǐng)分析制冷量不足可能的原因。(5分)答案：蒸發(fā)器表面結(jié)霜不均勻，部分區(qū)域結(jié)霜厚會(huì)影響傳熱，導(dǎo)致制冷量下降。結(jié)霜厚處熱阻增大，制冷劑蒸發(fā)不完全，使蒸發(fā)器有效換熱面積減小。壓縮機(jī)吸氣壓力低，說(shuō)明蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑蒸發(fā)量不足，可能是節(jié)流閥開(kāi)度不當(dāng)、制冷劑充注量不足等原因。排氣溫度偏高，可能是吸氣過(guò)熱度過(guò)大、壓縮比過(guò)大等。綜合來(lái)看，制冷量不足可能是節(jié)流閥調(diào)節(jié)不當(dāng)、制冷劑充注量不合適、蒸發(fā)器通風(fēng)不良等原因造成。2.針對(duì)上述問(wèn)題，應(yīng)采取哪些解決措施？(5分)答案：對(duì)于蒸發(fā)器結(jié)霜問(wèn)題，應(yīng)檢查蒸發(fā)器通風(fēng)系統(tǒng)，確保通風(fēng)良好，避免空氣流動(dòng)不暢。定期對(duì)蒸發(fā)器進(jìn)行除霜操作。檢查節(jié)流閥，調(diào)整開(kāi)度至合適位置，保證制冷劑流量正常。補(bǔ)充適量制冷劑，使其充注量符合系統(tǒng)要求。檢查壓縮機(jī)吸氣狀態(tài)，降低吸氣過(guò)熱度，可通過(guò)增加回?zé)崞鞯确绞礁纳啤?.若要提高該制冷系統(tǒng)的制冷效率，可從哪些方面入手？(5分)答案：可以從以下方面提高制冷效率：優(yōu)化蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)，提高其傳熱效率，減少結(jié)霜影響。合理調(diào)整節(jié)流閥，使制冷劑流量與負(fù)荷匹配。改善冷凝器的冷卻效果，降低冷凝溫度，減小壓縮比。對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，確保其運(yùn)行效率。采用高效的制冷劑，提高其熱力性能。加強(qiáng)系統(tǒng)的密封性，減少泄漏損失。五、計(jì)算題（共15分）某蒸汽壓縮式制冷循環(huán)，已知制冷劑為R134a，蒸發(fā)器溫度為-1℃，冷凝器溫度為35℃。壓縮機(jī)吸氣比容為0.09m3/kg，理論輸氣量為0.1m3/min。制冷系數(shù)為3.5。1.求壓縮機(jī)的理論功率。(5分)答案：首先根據(jù)制冷系數(shù)公式COP=Q0/N，其中Q0為制冷量，N為壓縮機(jī)功率。已知COP=3.5，理論輸氣量Vh=0.1m3/min，吸氣比容v1=0.09m3/kg。則制冷劑質(zhì)量流量qm=Vh/v1=0.1/0.09=1.11k