Циклы охлаждения. Способ охлаждения теплового насоса, страница 3

Следующие типовые проблемы представлены, чтобы понять, как получить системные параметры, данные предопределенную систему данных и операционную систему. Предопределенные данные могут быть найдены с инструментовкой, такой как манометры или термометры. Системные инженеры часто используют данные, чтобы выполнить вычисления, чтобы проектировать системы с увеличенной эффективностью. Технический персонал, который устанавливает и восстанавливает системы охлаждения также обычно, измеряет и вычисляет параметры, чтобы приспособить системы в области.

Представленные проблемы были решены шаг за шагом, чтобы показать метод решения каждой проблемы. Это упростило проблему и позволяет более легкое понимание того, как решение было получено.

Типовые проблемы:

Пример I. (Проблема 10-181): Охладитель-134a входит в компрессор холодильника в 140 кПа и-10°C при уровне 0.2 m^3/min и листьев в 1 МПа. Эффективность компрессора по изоэнтропе составляет 78 процентов. Охладитель входит в клапан удушения в 0.95 МПа и 30°C и оставляет испаритель как насыщаемый пар в –18.5°C. Покажи цикл на диаграмме T-s относительно линий насыщенности и определи (a) входную мощность к компрессору, (b) темп теплового удаления из охлажденного пространства и (c) снижение давления и уровень притока теплоты в линии между испарителем и компрессором.

Solution:

Step 1. Write down all given variables from problem statement.

Compressor inlet pressure = 140 KPa

Compressor inlet temperature = -10°C

Compressor outlet pressure = 1 MPa

ηc = 89%

V_dot = 0.2 m^3/min

Throttling inlet pressure = 0.95 MPa

Throttling inlet temperature = 30°C

Evaporator outlet temperature = -18.5°C (saturated vapor)

Решение: Шаг 1. Запиши все данные переменные из проблемного заявления. Компрессор вставлял давление = входная температура Компрессора на 140 кПа =-10°C давление розетки Компрессора = 1 МПа ηc = 89%-ый V_dot = 0.2 m^3/min Удушение входного давления = 0.95 МПа, Душащие входную температуру = 30°C температура розетки Испарителя =-18.5°C (насыщаемый пар)

Step 2. Determine what stages the given temperatures and pressures belong to.

P1 = 140 kPa P2 = 1.0 MPa P3 = 0.95 MPa P4 = Unknown

T1 = -10°C T2 = Unknown T3 = 30°C T4 = Unknown

P5 = Unknown

T5 = –18.5°C

Step 3. Determine what equations will be required.

8

(a) Mass flow rate (m_dot).

m_dot = V_dot / ν

(b) The power input to the compressor.

W_dot,in = [(m_dot*(h2s –h1))/ηc]

(c) The rate of heat removal.

QL_dot = m_dot*(h5-h4)

(d) The pressure drop between the evaporator and the compressor.

ΔP = P5 – P1

(e) The rate of heat gain in the line between the evaporator and the compressor. Qgain_dot = m_dot*(h1-h5)

Шаг 2. Определи, каким стадиям данные температуры и давления принадлежат. P1 = P2 на 140 кПа = P3 на 1.0 МПа = P4 на 0.95 МПа = Неизвестный T1 =-10°C T2 = Неизвестный T3 = 30°C T4 = Неизвестный P5 = Неизвестный T5 = –18.5°C Шаг 3. Определи, какие уравнения будут требоваться. 8 (a) Массовых расходов (m_dot). m_dot = V_dot / í (b) входная мощность к компрессору. W_dot, в = [(m_dot * (h2s –h1))/çc] (c) темп теплового удаления. QL_dot = m_dot * (h5-h4) (d) снижение давления между испарителем и компрессором. ÄP = P5 – P1 (e) уровень притока теплоты в линии между испарителем и компрессором. Qgain_dot = m_dot * (h1-h5)

Step 4. Determine values of entropy and enthalpy for each stage and unknown values of pressure. These values can be determined using Tables A-11, A-12, and A-13 located in the back of the book.

(a) Stage 1

P1 = 140 kPa

T1 = -10°C

h1 = 243.40 kJ/kg (Table A-13, pg. 918)

s1 = 0.9606 kJ/(kg*K) (Table A-13, pg. 918)

ν = 0.14549 m^3/kg (Table A-13, pg. 918)

(b) Stage 2

P2 = 1.0 MPa