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《制冷原理與設備》的課程特色介紹

發布日期: 2012-08-21
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制冷原理與設備》這門課是本專業的一門重要的專業課,它是本專業中從專業基礎課跨入專業課的重要的臺階,它也是與專業基礎課緊密的課程,對它的透徹理解和深該掌握,關系到后續專業課的學習乃至對今后的工作均會產生非常重要的影響。

《制冷原理與設備》研究的內容屬于普冷范疇,以120K以上溫度范圍為重點,主要內容有:本書從制冷技術的歷史、應用現狀及發展趨勢出發,對制冷技術的相關概念、原理進行了非常詳細的論述。其教學內容主要包括人工制冷的各種制冷方法的基本原理、基本理論及熱力計算方法,并重點介紹了蒸汽壓縮式制冷循環、兩級壓縮和復疊式制冷循環的的流程和原理,熱力計算方法;其次詳細介紹了吸收式制冷機的基本原理、相關分析及循環的熱力計算,并對氨吸收式制冷壓縮機、溴化鋰吸收式制冷機的流程、原理和設備進行了分析討論;本書也對熱電制冷的原理、方法和特征進行了分析和簡單介紹;后對制冷機輔助設備的種類、特點、作用原理和設計計算方法進行了分析討論,并小型制冷裝置作了的簡單介紹。

《制冷原理與設備》共分緒論和11章,并各自承擔一定的任務去鋪開論述。

緒論作為本書的一個總論對制冷技術相關的內容作了一個整體介紹。包括①制冷技術的歷史:在這一部分闡述了為什么會出現制冷、如何制冷、初的人工制冷是誰發明的等等;其次是應用現狀:制冷技術發展到今天使人們的生活發生了什么變化,它在醫藥、科研、工業、軍用、民用以及航天航空、超導、生物工程等領域的應用產生了如何重要的影響;再其次是制冷技術的發展趨勢:這里主要闡述制冷技術的熱點及今后本領域的發展,其技術熱點離不開環境保護和制冷劑的開發、節能。其發展的主題是環保、和節能,當然地球冷熱的綜合利用的開發研究和生物制冷技術的研究就成為其前進的主流。②就象劇本中的演員介紹一樣,緒論部分將本書將要出現的重要名詞進行介紹諸如制冷的概念、制冷機、制冷劑、制冷循環和制冷技術領域的劃分等。③介紹了制冷技術研究的主要內容和理論基礎,包括:1)研究獲得的低溫方法和有關機理以及與此相應的制冷循環,并對制冷循環進行熱力學的分析與計算;2)研究制冷劑的性質,為制冷機提供滿意的工作介質,機械制冷要通過制冷劑熱力狀態的變化才能實現,因此,制冷劑的熱物理性質是進行循環分析和計算的基礎數據;3)研究實現制冷循環所必須的各種機械和技術設備,包括它們的工作原理、性能分析、結構設計、以及制冷裝置的流程組織、系統配套、自動控制、熱絕緣設計等。其主要的理論基礎是工程熱力學,其次是傳熱學和流體力學。

*章作為內容的開頭部分主要論述了人工制冷的基本方法,并詳細地論述了各種方法的工作機理,特點及相應的系統和形式;其次是論述了制冷的基本熱力學基礎及不同的制冷方法中從熱力學角度的區別分析,共用5.5學時完成其教學工作。在這一章里要重點掌握蒸汽壓縮式制冷、蒸汽吸收式、制冷吸附式制冷、制冷的熱力學原理和熱泵的相關內容;其次要理解熱電制冷、磁制冷、渦流管制冷、空氣膨脹制冷、絕熱放氣制冷和電化學制冷的相關內容。

第二章主要論述單級蒸汽壓縮式制冷循環的流程、原理及各主要設備的作用。本章將花8學時來完成。在這一章里要重點掌握單級蒸汽壓縮式制冷的理想循環、理論循環

壓焓圖、溫熵圖;制冷循環在壓焓圖上的表示、熱力計算以及蒸汽制冷機的實際循環、各影響因素、熱力計算和性能及工況,對單級蒸汽壓縮混合工質制冷循環只作一般了解。

    第三章主要論述制冷劑的定義、種類、編號以及其熱物理特性等,將花4學時來完成。在這一章里應重點掌握制冷劑的種類和符號、制冷劑的性質和各種實用的制冷劑等,

其次應理解環境影響指標、熱力性質對循環的影響、粘性導熱性和比熱容、混合制冷劑和第二制冷劑、載冷劑、蓄冷劑。對油溶解性、熱力性質計算公式等只作一般了解。

    第四章主要論述了兩級壓縮和復疊式制冷循環的流程和特征,本章將花5學時來完成教學工作。在這一章里應重點掌握采用兩級壓縮制冷循環的原因、兩級壓縮制冷循環的特點及其分析包括采用節流中間冷卻、節流中間不冷卻的特點、兩級壓縮制冷機的熱力計算和溫度變動時的特性分析、復疊式制冷循環系統的組成和特點;其次應理解兩級壓縮的熱力計算、中間壓力的確定和溫度變動時的特性、復疊式制冷循環熱力計算和啟動時的特點。

   第五章主要對吸收式制冷機的溶液熱力學基礎進行了討論,本章將花4學時來完成。

在這一章里應重點掌握溶液、溶液的成分、相、獨立組分數、自由度和相律、溶液的結晶、吸收與解析、蒸餾與精餾等相關概念。其次應理解兩組分體系的焓-濃度()圖,并加以利用。對溶液的混合與節流只作一般了解。

第六章主要是針對氨吸收式制冷機的特征和循環進行分析討論,本章將用8學時來完成。其中要重點掌握氨水溶液的性質、單級氨水吸收式制冷機循環過程及其在圖上的表示以及氨水吸收式制冷機與蒸汽式制冷機性能的比較;其次要理解吸收擴散式制冷機的循環特征和流程。

    第七章主要論述了溴化鋰吸收式制冷機的循環及其特征。本章將用6學時來完成教學工作。其中應重點掌握溴化鋰水溶液的性質、溴化鋰吸收式制冷機原理、工作原理在圖上的表示和溴化鋰吸收式制冷機的特點。其次必須理解溴化鋰吸收式制冷機的性能及其提高途徑的方法特征。而對溴化鋰吸收式制冷機熱力計算、溴化鋰吸收式制冷機冷量的調節及其安全保護措施和雙效溴化鋰吸收式制冷機的循環及特征只作一般了解。

第八章主要介紹了熱電制冷的基本原理及其應用和簡單的設計。整章將用2學時來完成。整章內容包括熱電制冷的原理、分析及計算設計只作一般了解。

第九章主要論述了制冷機的主要熱交換設備,在進行傳熱分析的基礎上對蒸發器和冷凝器的特性進行了詳細論述,共用7學時來完成教學工作。要求重點掌握蒸發器、冷凝器、制冷機熱交換器的對數平均溫差、冷凝器、蒸發器的設計計算等。其次必須理解熱交換設備的傳熱分析、水冷式冷凝器中的冷卻水系統、低溫制冷機用熱交換器及制冷機的輔助熱交換器和對數平均焓差及介質換熱系數等相關內容。對*節有效肋表面積及傳熱系數和熱絕緣只作一般了解。

第十章主要論述了制冷機的其它輔助設備及管道,本章將用8學時來完成教學工作。其中必須重點掌握節流機構的原理、功用和常見類型,特別是對熱力膨脹閥的種類特點和應用場合的分析討論,其次必須重點掌握蒸汽壓縮式制冷機的輔助設備,包括油分離器的作用、種類和工作原理;集油器及儲液器、氣液分離器、空氣分離器與過濾器、干燥器及泄氨器等的作用、工作原理和特征。當然也必須理解管道的特點。

第十一章主要介紹了常見的小型制冷裝置的種類和特征,將用2學時來完其教學工作。在這一章里要求理解冰箱、冷柜、小型冷庫、空調等裝置的構造特征和循環特性。

以上是本課程必須完成的主要教學內容,在專業課程的學習中還必須完成一定的實驗,做到理論與實驗相結合,達到加深理解,加強實踐動手能力的目的。

通過本課程的學習,要求學生掌握人工制冷的各種制冷方法的基本原理、基本理論及熱力計算方法,重點掌握單級蒸汽壓縮式制冷循環、兩級壓縮和復疊式制冷循環,掌握制冷機輔助設備的作用原理和計算方法,了解氨、溴化鋰吸收式制冷機、蒸汽噴射式制冷機的一般原理,分析及計算。能夠分析制冷系統的運行特性,結合實驗和實習學會制冷機的操作管理方法及制冷系統常見故障的處理方法。

同學們在進行本課程的學習之前必須先修完《傳熱傳質學》、《工程熱力學》《流體力學、設備與管網基礎》等專業基礎課程,后續課程有《制冷與空調工程設計》、《熱泵技術》、《空氣調節》、《制冷空調設備的運行調試與檢修》、《換熱器》、《制冷裝置電氣控制技術》等。所以本課程的重要性是略見一斑。。

制冷是我們這個專業的特征,而《制冷原理與設備》這門課將是這個專業中專業課的核心部分,起著在專業中承前啟后的作用,也為未來的本行業的工作提供理論指導作用,每一個同學都有義務去學好它。

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