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制冷机循环

[拼音]:zhilengji xunhuan

[外文]:refrigeration cycle

将热量由低温热源移向高温热源的热力循环。制冷机循环中的工质称为制冷剂。通常,制冷剂经历压缩、冷却、膨胀和吸热等过程完成制冷机循环。制冷机循环除逆卡诺循环(见卡诺循环)外,主要还有逆勃朗登循环、逆兰金循环和逆斯特林循环。

逆勃朗登循环(见勃朗登循环)是气体压缩式制冷机的理想循环。制冷剂为空气、氦等气体。制冷系数为

式中Q2为从低温热源吸取的热量;W为外界输入的净功。此式说明,ε主要取决于压比。π 越高则ε越低,它还与比热容比γ有关。

逆兰金循环(见兰金循环)是蒸气压缩式制冷机的工作循环。为简化设备,以绝热节流膨胀代替可逆绝热膨胀(图1中的 1-2-3-4-5-1)。常用氨、氟里昂等作为制冷剂。制冷系数为

式中H1、H2和H5分别代表状态1、2和5的焓值。

逆斯特林循环(见斯特林循环)的制冷系数与逆卡诺循环的相同,因而是一种很有前途的制冷机工作循环。

这几种压缩式制冷机循环都是以消耗机械功为代价的,而吸收式制冷机循环和蒸汽喷射式制冷机循环则以消耗热量为代价,特别是吸收式制冷机循环可以利用温度并不太高的低品位热源,因而可以作为利用余热或太阳能等热源驱动制冷机的工作循环,也很有发展前途。图2为吸收式制冷机(或热泵)循环的原理。温度为Th的工作热源提供热量Qh,使热量Q2从温度为T2的低温热源移向温度为T1的高温热源。它的经济性常用热能利用系数ε′表示为。

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