《先进低温制冷与传热技术》课程教学大纲

《先进低温制冷与传热技术》教学大纲一、课程基本信息课程名称先进低温制冷与传热技术PrincipleandTechnologyofSolarThermalUtilization课程编码CNE223521020开课院部新能源学院课程团队（未设置）学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时0适用专业新能源科学与工程授课语言中文先修课程制冷与低温技术原理、传热学、工程流体力学、工程热力学(全英文)、高等工程热力学课程简介（限选）先进低温制冷与传热技术是能源与动力工程专业硕士研究生的一门非学位专业课程。通过本课程的学习，学生能够掌握二氧化碳制冷、磁制冷、热声制冷等新型制冷技术；掌握斯特林制冷、G-M制冷等小型低温制冷机原理及相应的设计方法；掌握低温换热器的传热过程及低温设备的绝热技术等。先进低温制冷与传热技术是研究通过人工的方法获得并保持低温的技术，是动力工程及工程热物理、热能工程、动力工程专业研究生的非核心课程。完成课程的学习，希望学生能够对能源与动力工程专业制冷低温领域的技术发展现状和趋势有较为深入的了解。Advancedcryogenicrefrigerationandheattransfertechnologyisanondegreeprofessionalcourseforpostgraduatesmajoringinenergyandpowerengineering.Throughthestudyofthiscourse,studentscanmasternewrefrigerationtechnologiessuchascarbondioxiderefrigeration,magneticrefrigeration,thermoacousticrefrigeration,etc.;mastertheprinciplesandcorrespondingdesignmethodsofsmalllow-temperaturerefrigeratorssuchasStirlingrefrigerationandG-Mrefrigeration;mastertheheattransferprocessoflow-temperatureheatexchangerandtheinsulationtechnologyoflow-temperatureequipment.Advancedlowtemperaturerefrigerationandheattransfertechnologyisakindoftechnologytoobtainandmaintainlowtemperaturebyartificialmethod.Itisanoncorecourseforgraduatestudentsmajoringinpowerengineering,engineeringthermophysics,thermalenergyengineeringandpowerengineering.Aftercompletingthecourse,wehopethatstudentscanhaveadeeperunderstandingofthecurrentsituationandtrendofthedevelopmentofrefrigerationandcryogenictechnologyinenergyandpowerengineering.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：掌握先进的低温制冷技术及低温条件下的传热技术，了解制冷低温领域的技术发展现状和趋势。是三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第1章二氧化碳制冷技术本章重点难点：二氧化碳热物理性质、二氧化碳制冷循环////21.1二氧化碳的性质M12讲授2自学31.2二氧化碳制冷循环M12讲授2自学4第2章第2章磁制冷技术本章重点难点：局域自旋，顺磁性物质，磁熵，磁热容，绝热退磁，磁制冷循环////52.12.1磁性材料基础局域自旋，顺磁性物质，磁熵，磁热容M11讲授1自学62.22.2磁制冷原理绝热退磁、磁制冷循环M12讲授2自学72.32.3磁制冷机卡诺循环磁制冷机、埃里克森循环磁制冷机M11讲授1自学8第3章第3章热声制冷技术本章重点难点：热声转换理论，热声驱动脉管制冷机////93.13.1热声驱动器驻波型热声驱动器，行波型热声驱动器，驻波-行波级联型热声驱动器，热声转换理论M12讲授2自学103.23.2热声驱动脉管制冷机热声驱动器与脉管制冷机的匹配，热声驱动脉管制冷机的典型装置M12讲授2自学11第4章第4章G-M循环制冷机本章重点难点：G-M制冷机的工作原理及过程，G-M制冷循环的热力性能////124.14.1G-M制冷机M13讲授3自学134.24.2SV制冷机的制冷原理及过程M13讲授2自学144.34.3磁性回热材料与4K温区低温制冷机M12讲授2自学15第5章第5章斯特林循环制冷机本章重点难点：整体式斯特林制冷循环计算，分置式斯特林循环制冷机热力分析，VM制冷机的热力计算////165.15.1整体式斯特林循环制冷机M12讲授2自学175.25.2分置式斯特林循环制冷机M12讲授2自学185.35.3基本设计参数与关键技术M12讲授2自学195.45.4VM制冷机M12讲授2自学20第6章第6章低温换热器本章重点难点：板翅式换热器，绕管式换热器////216.16.1板翅式换热器M11讲授1自学226.26.2绕管式换热器M11讲授1自学23第7章第7章低温绝热技术本章重点难点：低温绝热的类型与结构////247.17.1低温绝热技术基础M11讲授1自学257.27.2低温绝热的类型与结构M11讲授1自学四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1课程答辩1. 课堂提问，考核学生对太阳能利用原理及多类型利用技术等相关知识的掌握能力，综合运行知识分析问题和解决问题的能力；2. 综合考虑平时作业的答题情况；3. 通过组织课堂讨论，考查学生的参与度、独立思考和表述情况；40%2大作业1.本课程要求编制计算机程序完成G-M制冷机、斯特林制冷机或低温换热器的热力过程模拟。2.按照中国石油大学学报（自然科学版）格式完成结课论文。3.根据模型建立情况、模拟过程的复杂性、模拟结果的准确性以及论文撰写情况评分。60%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1课程答辩40%A-答辩过程中认真完成答辩要求，答辩所用材料为近年最新材料，可以反应本领域的发展现状与趋势，并对发展现状和趋势提出自己的独到见解。B-答辩过程中认真完成答辩要求，答辩所用材料为近年最新材料，可以反应本领域的发展现状与趋势，并对发展现状和趋势提出新的见解。C-答辩过程中认真完成答辩要求，答辩所用材料较新，基本可以反应本领域的发展现状与趋势，并对发展现状和趋势提出一定的见解。D-答辩过程中不能完成答辩要求，答辩所用材料老旧，无法反应本领域的发展现状与趋势。2M1大作业60%A-独立思考、按时完成，论文撰写规范，思路清晰、步骤完整、程序模拟结果合理，并根据模拟结果对所研究的问题提出改进方案且方案有创新。B-独立思考、按时完成，论文撰写规范，思路清晰、步骤完整、程序模拟结果合理，并根据模拟结果对所研究的问题提出改进方案。C-独立思考、按时完成，论文撰写比较规范，思路比较清晰、步骤比较完整、程序模拟结果比较合理。D-抄