制冷装置自动化A(2004级热能)答案

1、精选优质文档-倾情为你奉上 2007/2008 学年 1学期 制冷装置自动化（A） 试题标准答案拟 题 人： 书写标准答案人： 拟题学院（系）： 机电工程学院 适用专业： 热能工程041-2 （答案要注明各个要点的评分标准）1. 图1是一个简单的库房温度调节系统，请写出其自动调节的框图，并分别写出调节对象、发信器、调节器、执行器所指。（20分）图1 库房温度自动调节系统1.冷库 2. 温包 3.温度控制器 4.电磁阀 5. 冷风机调节器执行器调节对象发信器给定值r偏差epq干扰作用被调参数(温度)测量值z答：(1) 框图：（10分） (2) 调节对象：库房 （2分） 调节器：温度控制器。（2分

2、）发信器：温包。 （2分）执行器：电磁阀。（2分）被调参数：库房温度。（2分）2. 如图2所示。假定箱内壁与箱内空气温度相同，均匀分布，可视为集中参数，箱壁不蓄热。箱内空气温度为，制冷剂蒸发温度为2，箱外空气温度为s，渗入箱内热量为Q入，制冷剂带走热量为Q出。假设k1箱壁当量传热系数；A1箱壁传热面积； k2蒸发器壁当量传热系数；A2蒸发器传热面积。（其它参数可自行合理假定表示。）试建立冷藏箱内空气温度动态方程。（20分）图2 冷藏箱对象示意图2sQ入Q出冷剂答：渗入冷藏箱的热量为 （1）式中 ：箱壁当量传热系数；：箱壁传热面积。（3分）制冷剂带走的热量为： （2）式中：蒸发器壁当量传热系数；

3、：蒸发器传热面积。（3分）初始稳态时，有，当渗入热量与制冷剂带走热量不平衡时，热容量U发生变化： （3分）冷藏箱热容量式中 C：冷藏箱对象容量系数， ； mi：箱壁、货物及设备质量； ：箱壁、货物、设备的比热容； （3分）因此： （3）（5分）故： （2分）上式即为冷藏箱空气温度动态方程，方程左边被调参数，是对象的输出信号，方程右边两相为输入信号，其中箱外温度为干扰作用参数，为干扰作用项，为调节作用参数，为调节作用项。（1分）3. 利用拉氏变化求解下列动态方程式式中 a1，b0 ，c0不变的实数。并求在输入函数为以下形式时的解。（20分） 答：按线性叠加原理，得： （2分）故：（1分）由初始条

4、件，故上式可写为： 即： （2分）当时，则输入量的拉氏变换为： （2分） 假设 ， 则：（2分）根据拉氏变换，上式各项的原函数为（3分）其中：C1，C2，C3分别为待定系数。两边乘s，并令，可得（2分）两边乘，并令，可得（2分）两边乘，并令，可得（2分）将,代入得：（2分）4. 试写出积分环节的对数频率特性，并画出Bode图。（20分）（对数幅频特性图和对数相频特性图共10分，每图5分，要求标注完整，图形描述准确，否则，酌情减分。）积分环节的传递函数（1分）,与之相对应的频率特性为（1分），其对数幅频特性和对数相频特性为： （2分）（2分）当，得对数幅值为（1分）当，得对数幅值为（1分）当，得

5、对数幅值为（1分）200-20-40-900-180G=0.10.20.60.426420604010100幅值（dB）相角（°）（rad/s）1.0 积分环节对数频率特性当，得对数幅值为（1分）当频率增高10倍时，对数幅值下降-20dB时，对数幅频特性曲线是一条倾斜率为-20dB/10倍频的直线。5. 试选择计算蒸气压力稳定自动调节系统中调节阀口径（图3）。蒸汽最大流量，蒸汽最小流量，调节阀阀前压力0.19MPa（表压），阀后压力稳定为0.10.002MPa（表压），阀前p1状态的饱和蒸汽密度。（20分）P蒸汽源0.450.25MPa0.19MPa0.10MPa进气变送器调节阀溴化锂制冷机凝水电动压力调节器图3 稳定蒸汽压力调节系统原理图 解：(1)调解阀的最大流量为 （2分） (2)调节阀的最小流量， （2分） (3)调节阀阀前压力为(绝对) （2分） (4)调节阀阀后压力为(绝对) （2分） (5)调节阀前、后两端压力差为 （1分）(6)蒸汽的压缩系数为 （1分）(7)故调节阀的蒸汽流动为亚临界流动。（2分）(8