《制冷与低温原理》教学大纲

《制冷与低温原理》教学大纲课程英文名TheoryofRefrigerationandCryogenics课程代码B0805Z04学分3总学时48理论学时42实验/实践学时6课程类别专业课课程性质必修先修课程工程热力学、传热学适用专业能源与动力工程（制冷空调专业方向）开课学院计量测试工程学院一、课程地位与课程目标（一）课程地位本课程是能源与动力工程专业的必修课，讲授制冷与低温方面的基本原理，包括蒸气压缩制冷系统的基本知识和热力计算方法、吸收式制冷系统的组成结构、气体的液化循环和低温分离方法。通过本课程的学习后，学生应掌握不同的制冷、获取低温的方法和能量转换原理；掌握和了解蒸汽压缩式制冷系统的制冷原理、组成、系统热力计算，制冷系统主要部件的工作原理和结构，吸收式制冷系统的原理和组成，低温系统和气体液化原理等方面的基础知识，为以后从事能源与动力机械方面的科学研究、工程应用和实际操作打下坚实的理论基础，并提高学生利用相关知识分析问题和解决问题的能力。（二）课程目标目标1：使学生掌握单级蒸气压缩制冷系统的基本组成和热力计算、能量转换的规律、吸收式制冷设备的工作原理，为从事能源与动力工程专业的技术工作打下必备的理论基础；目标2：通过课堂教学和实验课使学生掌握制冷系统部件的设计原理，低温分离系统的特点及设备运行方面的基础知识，具备一定的分析和解决问题的实际能力。二、课程目标达成的途径与方法以课堂教学为主，结合自学、课堂讨论、课后作业等。课堂教学，结合工程案例讲解蒸汽压缩式制冷系统的制冷原理、制冷系统主要部件的工作原理、吸收式制冷系统的原理、低温系统和气体液化原理等内容的主要理论和计算方法；课堂讨论，根据教学内容给出不同教学难点内容进行讨论，比如制冷系统实际循环的特点、制冷系统载冷剂的分类及作用、双级压缩高压级质量流量如何确定等等；课后作业，安排与课堂重点内容相关的课后作业，帮助学生课后掌握知识点；自学，课后自学制冷设备故障判断和分析，为本专业的应用性学习打下理论基础。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求2毕业要求12课程目标1HH课程目标2MM注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）。四、课程主要内容与基本要求第一章绪论了解制冷的发展历史和发展趋势，了解制冷和低温技术的应用。第二章制冷方法了解各种可以用来制冷的方法,掌握物质相变制冷的原理及方法，了解电、磁、声制冷的原理及应用，了解气体涡流制冷的原理及应用，了解气体膨胀制冷的原理及应用，了解绝热放气制冷的原理及应用。第三章蒸汽压缩式制冷了解压缩式制冷的热力学原理，熟练掌握单级蒸汽压缩制冷的理论循环及热力计算；理解并掌握单级蒸汽压缩制冷的实际循环以及造成的原因；掌握单级蒸汽式压缩制冷机的热力计算及影响单级蒸汽压缩制冷性能的各种因素；了解制冷剂的命名规则并理解不同制冷剂的特性；掌握各种实用制冷剂的用途；了解两级压缩制冷循环的作用及循环过程，掌握两级压缩制冷机的热力计算；了解复叠式制冷机循环；了解二氧化碳制冷。第四章吸收式制冷及气体分离的溶液热力学基础理解溶液的组成成分，相、独立组分数自由度等，理想溶液两组分体系的相图；理解溶液平衡的基本定律；了解气液相的混合与分离。第五章吸收式制冷了解氨水溶液的特性和溴化锂水溶液的特性，了解单级氨水吸收式制冷机循环过程及其在焓－浓度图上的表示；了解氨水吸收式制冷机的工作循环；熟悉溴化锂吸收式制冷机的工作原理、热力计算及传热计算；掌握溴化锂吸收式制冷机的性能提高的途径、冷量的调节及安全保护措施；了解双效溴化锂吸收式制冷机。第六章热交换过程及换热器了解热交换设备中的传热过程及传热计算方法，了解不同形式的蒸发器及冷凝器的特点及传热计算；了解蒸发器供液量的自动调节，了解膨胀机构及阀门，了解制冷系统的传热强化与削弱。第七章载冷与蓄冷了解传统载冷剂与蓄冷剂，了解环保要求下载冷技术的新发展；了解蓄冷的概念及应用第八章液态低温工质的制取。了解低温工质的性质，了解气体液化循环。第九章气体的低温分离了解气体的组成及气液相平衡，了解气体的精馏。五、课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务（作业、自学、讨论等任务要求）对应课程目标第一章绪论2查找课程资料课程目标1第二章制冷方法2列举生活中见到的制冷方法课程目标1第三章蒸汽压缩式制冷161、完成单级蒸汽压缩循环热力计算作业2、讨论制冷系统实际循环的特点3、讨论双级压缩高压级质量流量如何确定课程目标1第四章吸收式制冷及气体分离的溶液热力学基础2讨论混合工质与单质的不同课程目标1第五章吸收式制冷4讨论不同吸收式制冷的制冷剂及运行特点课程目标1第六章热交换过程及换热器10讨论不同制冷系统部件的作用课程目标2第七章载冷与蓄冷4讨论制冷系统载冷剂的分类及作用课程目标2第八章液态低温工质的制取4讨论气体液化循环如何实现课程目标2第九章气体的低温分离4讨论混合气体的低温分离课程目标2六、实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验性质实验类别1风冷制冷系统的各部件及其作用3开启风冷制冷系统，观察并了解制冷循环系统的各个部件及其作用。做实验，写报告验证必做2载冷剂空调系统的组成及其运行3了解以水做载冷剂的空调系统不同部件的作用及运行。做实验，写报告验证选做3小型冷库制冷系统的运行与控制3了解小型冷库制冷系统的运行，并了解温控器和压力控制器是如何起作用的。做实验，写报告验证选做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时作业、实验表现平时成绩（20%）+实验成绩（10%）30%期末考核闭卷卷面成绩70%考核类别考试成绩登记方式百分制八、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：（1）《制冷与低温技术原理》，吴业正编，高等教育出版社，200