2025年大學第三學年（能源與動力工程）制冷原理與設備試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.以下哪種制冷循環(huán)是目前應用最廣泛的？（）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.吸附式制冷循環(huán)2.制冷壓縮機的理論輸氣量與以下哪個因素無關？（）A.壓縮機的結構尺寸B.制冷劑的種類C.壓縮機的轉速D.吸氣狀態(tài)3.在蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)中，節(jié)流閥的作用是（）。A.使制冷劑節(jié)流降壓B.調節(jié)制冷劑流量C.防止制冷劑倒流D.以上都是4.以下哪種制冷劑屬于鹵代烴類？（）A.R717B.R22C.R134aD.R7445.制冷系統(tǒng)中冷凝器的作用是（）。A.將氣態(tài)制冷劑冷凝成液態(tài)B.吸收制冷劑的熱量C.向外界環(huán)境散熱D.以上都是6.蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)與以下哪些因素有關？（）A.蒸發(fā)器的結構形式B.制冷劑的蒸發(fā)溫度C.被冷卻介質的流速D.以上都是7.以下哪種制冷設備屬于直接蒸發(fā)式空氣冷卻器？（）A.風機盤管B.組合式空調機組C.冷水機組D.冷卻塔8.在制冷系統(tǒng)中，潤滑油的作用不包括以下哪一項？（）A.潤滑壓縮機運動部件B.冷卻壓縮機C.密封壓縮機D.提高制冷系數(shù)9.制冷系統(tǒng)的COP（性能系數(shù)）是指（）。A.制冷量與壓縮機耗功率之比B.制冷量與冷凝器熱負荷之比C.制冷量與蒸發(fā)器熱負荷之比D.壓縮機耗功率與制冷量之比10.以下哪種情況會導致制冷系統(tǒng)的制冷量下降？（）A.蒸發(fā)器表面結霜B.冷凝器散熱不良C.壓縮機吸氣過熱D.以上都是第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡述蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的工作原理。12.（15分）分析制冷壓縮機排氣溫度過高的原因及解決方法。13.（15分）比較R22和R134a兩種制冷劑的性能特點。14.（15分）某制冷系統(tǒng)采用氨作為制冷劑，已知其制冷量為100kW，蒸發(fā)溫度為-15℃，冷凝溫度為30℃，壓縮機吸氣溫度為-10℃，試計算該制冷系統(tǒng)所需的制冷劑質量流量和壓縮機的理論功率。（氨的相關熱力性質可查閱相關資料）15.（15分）閱讀以下材料，回答問題：某商場的空調系統(tǒng)采用蒸汽壓縮式制冷，夏季運行時發(fā)現(xiàn)制冷效果不佳。經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)器表面結霜嚴重，風機轉速正常，制冷劑充注量也正常。問題：（1）蒸發(fā)器表面結霜嚴重對制冷效果有何影響？（2）分析蒸發(fā)器表面結霜嚴重的原因。（3）提出解決蒸發(fā)器表面結霜問題的措施。答案：1.A2.B3.D4.C5.D6.D7.A8.D9.A10.D11.蒸汽壓縮式制冷循環(huán)主要由壓縮機、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器組成。其工作原理是：壓縮機將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，送入冷凝器；在冷凝器中，氣態(tài)制冷劑向外界環(huán)境散熱，冷凝成高壓液態(tài)制冷劑；高壓液態(tài)制冷劑通過節(jié)流閥節(jié)流降壓，變成低溫低壓的液態(tài)制冷劑進入蒸發(fā)器；在蒸發(fā)器中，液態(tài)制冷劑吸收被冷卻介質的熱量而蒸發(fā)成氣態(tài)制冷劑，從而實現(xiàn)制冷。氣態(tài)制冷劑再被壓縮機吸入，完成一個循環(huán)。12.排氣溫度過高的原因：壓縮比過大、吸氣過熱、冷卻不良等。解決方法：降低壓縮比，如采用多級壓縮；減少吸氣過熱，保證吸氣管道良好隔熱；加強冷卻，確保冷卻水量和冷卻效果等。13.R22是一種常用的中溫制冷劑，制冷性能較好，但對臭氧層有破壞作用。R134a是一種新型制冷劑，對臭氧層無破壞作用，但其制冷性能略遜于R22，且與R22的系統(tǒng)兼容性有所不同，需要采用專門的潤滑油和密封材料。14.首先根據(jù)制冷量和蒸發(fā)溫度、冷凝溫度等條件，通過查閱氨的熱力性質圖表，確定氨在相應狀態(tài)下的焓值。制冷量Q0=制冷劑質量流量qm×（h1-h4），可求出制冷劑質量流量qm。壓縮機理論功率P=qm×（h2-h1）。具體計算過程需詳細查閱氨的熱力性質數(shù)據(jù)進行。15.（1）蒸發(fā)器表面結霜嚴重會使蒸發(fā)器傳熱熱阻增大，導致制冷量下降，制冷效果變差。（2）原因可能是蒸發(fā)器空氣側風速過低，不能及時帶走蒸發(fā)器表面的熱量，使得制冷劑蒸發(fā)不