1. История «холодильного дела» и холодильной промышленности 19 


2. Элементы классической и прикладной термодинамики 
для анализа холодильных машин и тепловых насосов
30 


2.1. Основные понятия блока «энергия» 31 
2.1.1. Первый закон термодинамики 31 
2.1.2. Второй закон термодинамики 34 
2.1.3. Обратимые циклы 38 
2.2. Основные понятия блока «вещество» 44 
2.3. Блоки «энергия» и «вещество». Эксергетический анализ 49 
2.3. Блоки «пространство» и «время». 
Термоэкономический анализ и оптимизация 54 
2.5. Основные термодинамические процессы 
в холодильных машинах и тепловых насосах 62 


3. Основы анализа машин, работающих по обратным 
термодинамическим циклам
68 
3.1. Классификация, основные уравнения 72 
3.1.1. Холодильная машина 52 
3.1.2. Тепловой насос 73 
3.1.3. Теплофикационная машина 75 
3.2. Минимальная работа для осуществления обратного 
термодинамического цикла 77 
3.3. Контрольные вопросы и задания 79 


4. Методы получения холода и низких температур 81 
4.1. Методы получения холода 81 
4.1.1. Без фазовых переходов рабочего вещества 82 
4.1.2. С фазовыми переходами рабочего вещества 83 
4.2. Методы получения низких температур 86 
4.2.1. Расширение с получением внешней работы 86 
4.2.2. Расширение без получения внешней работы 87 
4.2.3. Химическая реакция 90 
4.2.4. Вихревой эффект 91 
4.2.5. Термоэлектрический эффект 92 
4.2.6. Магнитоэлектрический эффект 94 
4.2.7. Улыранизкие температуры 95 
4.3. Контрольные вопросы и задания 100 


Термодинамический анализ цикла холодильной машины и 
теплового насоса
102 
5.1. «Метод циклов» 102 
5.2. Определение необратимостей 118 
5.3. Метод комплексной оценки необратимостей 122 
5.4. Энтропийно-цикловой метод термодинамического анализа 124 
5.4.1. Холодильная машина 125 
5.4.2. Тепловой насос 127 
5.5. Эксергетический анализ 128 
5.5.1. Эксергетические диаграммы 130 
5.5.2. Графический метод эксергетических балансов 133 
5.6. Контрольные вопросы и задания 136 


Рабочие вещества холодильных машин и тепловых насосов 138 
6.1. Однокомпонентные рабочие вещества 143 
6.1.1. Термодинамические свойства 143 
6.1.2. Теплофизические свойства 150 
6Л .3. Химические свойства 151 
6.1.4. Экологические свойства 158 
6.1.5. Физиологические свойства 164 
6.1.6. Конструктивно-эксплуатационные свойства 166 
6.2. Смеси однокомпонентных рабочих веществ 177 
6.2.1. Концентрация смеси 178 
6.2.2. Законы смесей 180 
6.2.3. Смесимость и несмесимость 183 
6.2.4. Неазеотропные смеси 185 
6.2.5. Азеотропные смеси 190 
6.2.6. Диаграммы смесей 191 
6.3. Смеси «агент-сорбент» 197 
6.3.1. Смесь «агент-абсорбент» 197 
6.3.1. Смесь «агент-адсорбент» 197 
6.4. Промежуточныетепло- и хладоносители 200 
6.5. Контрольные вопросы и задания 203 


Повышение эффективности одноступенчатой 
парокомпрессорнои холодильной машины и теплового насоса 

7.1. Вспомогательные элементы, 
не влияющие на термодинамический цикл 206 
7.1.1. Арматура (вентили) 206 
7.1.2. Линейный ресивер 207 
7.1.3. Фильтр механической очистки 207 
7.1.4. Фильтр-осушитель 208 
7.1.5. Маслоотделитель 209 
7.2. Вспомогательные элементы, 209 
влияющие на термодинамический цикл 
7.2.1. Переохладитель 209 
7.2.2. Отделитель жидкости 211 
7.2.3. Регенеративный теплообменник 215 
7.2.4. Экономайзер 219 
7.3. Термоэкономический анализ 221 
7.4. Контрольные вопросы и задания 221 


Компрессоры холодильных машин и тепловых насосов 223 
8.1. Теоретический компрессор 224 
8.1.1. Работа компрессора и работа сжатия 224 
8.1.2. Производительность и мощность компрессора 228 
8.1.3. Среднее индикаторное давление 229 
8.1.4. Режим максимальной мощности компрессора 229 
8.2. Действительный холодильный компрессор 231 
8.2.1. Объемные потери 231 
8.2.2. Газодинамические потери 232 
8.2.3. Тепловые потери 233 
8.3. Действительная индикаторная диаграмма 233 
8.4. Объемные коэффициенты компрессора 237 
8.5. Энергетические коэффициенты компрессора 242 
8.6. Классификация и основные характеристики компрессоров 244 
8.7. Конструктивное и функциональное описание компрессоров 246 
8.7.1. Поршневые компрессоры 246 
8.7.2. Ротационные компрессоры 252 
8.7.3. Винтовые компрессоры 258 
8.7.4. Спиральные компрессоры 266 
8.7.5. Турбокомпрессоры 269 
8.8. Построение теоретической индикаторной диаграммы компрессора ... 275 
8.8.1. Методика 275 
8.8.2. Пример 278 
8.9. Контрольные вопросы и задания 279 


Теплообменные аппараты холодильных машин и тепловых насосов


9.1. Основные понятия 282 
9.2. Испаритель.. 287 
9.2.1. Выбор типа тока 287 
9.2.2. Классификация 288 
9.3. Конденсатор 290 
9.3.1. Выбор типа тока 290 
9.3.2. Классификация 293 
9.4. Вспомогательный теплообменный аппарат 294 
9.5. Теплотехнические расчеты и оптимизация 294 
9.5.1. Оптимальное конструирование 294 
9.5.2. Оптимизация температурного напора 297 
9.5.3. Оптимизация коэффициента теплопередачи 299 
9.5.4. Оптимизация плотности теплового потока 306 
9.6. Термоэкономическая оптимизация 308 
9.6.1. Эвристические правила 309 
9.6.2. Термодинамические модели теплообменных аппаратов 311 
9.8. Регенеративный теплообменник 315 
9.8.1. «Метод циклов» в анализе РТО 316 
9.8.2. Системы регенерации тепла 319 
9.9. Контрольные вопросы и задания 325 


Тепловые расчеты одноступенчатых парокомпрессорных машин 326 
10.1. Простейшая машина 327 
10.2. Регенеративная машина 331 
10.3. Регенеративная машина 
с бессальниковым (герметичным) компрессором 333 
10.4. Специальные расчеты 334 
10.5. Обобщенный алгоритм 335 
10.6. Пример выполнения расчета 335 
10.7. Контрольные вопросы и задания 338 


Двухступенчатое сжатие 340 
11.1. Причины перехода к двухступенчатому сжатию 342 
11.2. Направления в создании схемных решений 
двухступенчатых холодильных машин 345 
11.3. Принцип выбора промежуточного давления 347 
11.3.1. Энергетическая задача 347 
11.3.2. Транспортная задача 349 
11.3.3. Задача унификации 349 
11.4. Контрольные вопросы и задания 350 


Основные схемы двухступенчатых холодильных машин 352 
12.1. Двухступенчатая холодильная машина без промежуточного 
охлаждения и с однократным дросселированием 353 
12.2. Двухступенчатая холодильная машина с неполным 
промежуточным охлаждением и однократным дросселированием ... 354 
12.3. Двухступенчатая холодильная машина с неполным 
промежуточным охлаждением и параллельным дросселированием .. 356 
12.4. Двухступенчатая холодильная машина с полным промежуточным 
охлаждением и параллельным дросселированием 361 
12.5. Двухступенчатая холодильная машина с неполным 
промежуточным охлаждением, параллельным дросселированием 
и переохлаждением жидкости 363 
12.6. Двухступенчатая холодильная машина с полным промежуточным 
охлаждением, параллельным дросселированием и 
переохлаждением жидкости 367 
12.7. Двухступенчатая холодильная машина с неполным  
промежуточным охлаждением и последовательным дросселированием 369 
12.8. Двухступенчатая холодильная машина с полным промежуточным 
охлаждением и последовательным дросселированием 371 
12.9. Возможные усложнения схем 
двухступенчатых холодильных машин 373 
12.10. Тепловые расчеты двухступенчатых холодильных машин 375 
12.10.1. Метод и ка р асчета 375 
12.10.2. Пример расчета с элементами оптимизации 375 
12.11. Контрольные вопросы и задания 380 


Специальные схемы двухступенчатых холодильных машин 382 
13.1. Цикл Ворхиса 383 
13.1.1. Идея цикла. Теоретический компрессор Ворхиса 383 
13.1.2. Методика расчета 386 
13.1.3. Машина Виндгаузена 390 
13.1.4. Двухступенчатая холодильная машина 
с винтовым компрессором, работающая по циклу Ворхиса ... 392 
13.1.5. Двухступенчатая холодильная машина с герметичным 
компрессором, работающая по циклу Ворхиса 393 
13.2. Цикл Джимбальвио 394 
13.4. Машина Бадылькеса 397 
13.5. Контрольные вопросы и задания 398 


14. Трехступенчатые холодильные машины 400 
14.1. Трехступенчатая холодильная машина 
на рабочих веществах HFC- и HCFC-типа 402 
14.2. Трехступенчатая холодильная машина на R-717 404 
14.3. Трехступенчатая холодильная машина на R-744 406 
14.4. Контрольные вопросы и задания 409 


15. Каскадные холодильные машины и тепловые насосы 411 
15.1. Теоретическая схема и цикл 413 
15.2. Основы расчета 414 
15.3. Действительный цикли схема 415 
15.4. Научные исследования 418 
15.5. Контрольные вопросы и задания 424 


16. Холодильные машины и тепловые насосы 
с циклом в надкритической области
426 
16.1. Одноступенчатая холодильная машина 427 
16.2. Методы повышения СОР 430 
16.2.1. Регенеративный теплообмен 430 
16.2.2. Двухступенчатое сжатие 432 
16.3. Контрольные вопросы и задания 433 


17. Компрессорные холодильные машины и тепловые насосы, 
использующие смеси рабочих веществ
434 
17.1. Термодинамический анализ машин, 
использующих азеотропные смеси 435 
17.2. Термодинамический анализ машин, 
использующих неазеотропные смеси 438 
17.2.1. Простейшая одноступенчатая машина 439 
17.2.2. Одноступенчатые регенеративные машины 445 
17.2.3. Одноступенчатые машины с разделением влажного пара 450 
17.2.4. Одноступенчатые машины для производства холода 
на двух температурных уровнях 452 
17.2.5.1 Одноступенчатые машины для производства тепла и холода 
;на двух температурных уровнях каждого 454 
17.2.5. Двухступенчатые машины 458 
17.3. Машийы на несмесимых компонентах 467 
17.4. Контрольные вопросы и задания 473 


18. Воздушные холодильные машины и тепловые насосы 474 
18.1. Простейшая машина 476 
18.2. Регенеративная машина 479 
18.3. Машина, работающая по «вакуумному циклу» 481 
18.4. Анализ необратимостей 483 
18.4.1. Необратимость в процессе сжатия 483 
18.4.2. Необратимость в процессе расширения 484 
18.4.3. Необратимость в процессах теплообмена 485 
18.4.4. Необратимость, вызванная аэродинамическими 
сопротивлениями в теплообменных аппаратах 486 
18.4.5. Эффективность действительной воздушной машины 487 
18.5. Научные исследования 488 
18.5.1. Эксергетический анализ 488 
18.5.2. Двухступенчатые воздушные холодильные машины 491 
18.5.2. Термоэкономическая оптимизация универсальной машины .. 492 
18.6. Вихревая труба 497 
18.7. Газовые машины с периодическими процессами 501 
18.7.1. Машина Макмагона-Джиффорда 501 
18.7.2. Машина «Филипс» 503 
18.8. Тепловые расчеты воздушных машин 505 
18.8.1. Простейшая машина 506 
18.8.2. Регенеративная машина 508 
18.8.3. Машина, работающая по «вакуумному» циклу 511 
18.9. Контрольные вопросы и задания 513 


Основы анализа теплоиспользующих 
холодильных машин и тепловых насосов
515 
19.1. Машины с приводом от теплового двигателя 516 
19.2. Теплоиспользующие машины 520 
19.3. Классификация термотрансформаторов 522 
19.4. Термодинамическая оптимизация 525 
19.5. Элементы термоэкономической оптимизации 532 
19.6. Контрольные вопросы и задания 536

 
Компрессорные теплоиспользующие 
холодильные машины и тепловые насосы
537 
20.1. «Метод циклов» для машины Чистякова-Плотникова 538 
20.2 Развитие схемно-цикловых решений , 542 
20.2.1. Регенерация тепла 542 
20.2.2. Смеси как рабочее вещество 544 
20.3. Агрегат «турбина-компрессор» 546 
20.4. Машина Велюмьера 549 
20.5. Контрольные вопросы и задания 551 


Эжекторные холодильные машины и тепловые насосы 552 
21.1. Процессы в эжекторе 555 
21.2. Термодинамический анализ эжекторной машины 559 
21.2.1. «Метод циклов» 560 
21.2.2. Методы повышения эффективности 564 
21.3. Пароводяная эжекторная машина 567 
21.4. Эжекторные машины на рабочих веществах HFC- и HCFC-типа 569 
21.5. Контрольные вопросы и задания 671 


Абсорбционные холодильные машины и тепловые насосы 572 
22.1. Теоретические основы 573 
22.1.1. Принцип действия 573 
22.1.2. Построения цикла 575 
22.1.3. Основные зависимости 577 
22.1.4. Методы условного разделения схемы 580 
22.2. Расчет термодинамического цикла 582 
22.2.1. Аналитический метод 583 
22.2.2. Графический метод 584 
22.3. Методы повышения эффективности 585 
22.3.1. Регенерация тепла в «основном процессе» 585 
22.3.2. Регенерация тепла в «термохимическом компрессоре» 587 
22.3.3. Состояния слабого раствора на входе в абсорбер 589 
22.3.4. Дефлегмация 591 
22.3.5. Ректификация 593 
22.3.6. Ректификация-дефлегмация 597 
22.4. Расширение зоны дегазации 600 
22.4.1. Ступенчатые абсорбция и генерация 602 
22.4.2. Материальная регенерация 606 
22.4.3. Многоступенчатые машины 608 
22.4.4. Гибридные машины 609 
22.5. Термодинамический анализ 612 
22.5.1. Анализ величины СОР 612 
22.5.2. Цикл-образец 614 
22.5.3. Эксергетический анализ 616 
22.5..3. Термоэкономический анализ 621 
22.5.4. Термоэкономическая оптимизация 627 
22.6. Пример выполнения теплового расчета 633 
22.7. Абсорбционно-диффузионные машины 638 
22.8. Контрольные вопросы и задания 645 


Адсорбционные холодильные машины и тепловые насосы 647 
23.1. Одноступенчатые машины 650 
23.2. Каскадные машины 655 
23.2. Машины специального назначения 657 
23.4. Термодинамический анализ и оптимизация 659 
23.5. Контрольные вопросы и задания 663 


Теплонасосное теплоснабжения 665 
24.1. Термодинамический анализ 668 
24.2. Выбор рабочего вещества теплового насоса 677 
24.3. Термоэкономический анализ систем теплоснабжения 680 
24.3.1. «Базовый вариант» 680 
24.3.2. Термоэкономический анализ 
при изменении термодинамических характеристик 686 
24.3.3. Термоэкономический анализ 
при изменении экономических характеристик 689 
24.4. Термоэкономический анализ теплового насоса 691 

 

СКАЧАТЬ
 

Теория холодильных машин и тепловых насосов

Теория холодильных машин и тепловых насосов
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru