制冷与低温工程

制冷及低温工程学科一、学科简介制冷及低温工程学科，具有硕士学位和博士学位授予权，依托于“热能与环境工程研究所”和“国家环境保护生态工业重点实验室”，设有“动力工程及工程热物理”一级学科博士点和博士后流动站。

主要研究低温环境的获取理论与方法，工质在低温下的热力学性质及其能量传递机理，制冷装置、气体制备工艺的设计与控制，制冷系统的仿真与优化，以及工业系统中低温余热的回收与利用等。

制冷与低温技术被广泛地应用于工农业生产、国防建设、航天航空、石油化工、汽车，以及食品、药品、医疗设备与空调制冷装备的生产等领域，与人类的生产、生活有着密切的联系。

本学科现有教授5人，其中博士生导师3人，副教授及高级工程师6人，每年招收博士研究生2名左右。

二、培养目标培养德智体全面发展的研究型高级人才，具备良好职业道德、团队意识、拼搏精神和创新能力，具有过硬的专业素质、宽厚坚实的理论基础和系统深入的专业知识；熟悉并掌握制冷与低温工程学科及其相关领域的发展动态和学科前沿，有独立分析能力、科学研究能力、总结归纳能力和组织管理能力，能够在本学科或相关学科前沿领域开展科学研究并取得成果。

博士生在学期间，除了完成论文工作外，还要独立承担部分科研工作、积极参加国内外学术交流以及教学和实验室建设等活动；发表高水平的学术论文，且在国内同行产生一定影响；外语、计算机、实验技能和应用写作水平达到博士毕业生要求。

三、学习年限及学分要求全日制攻读博士学位，学习年限3年，总学分不少于10学分；在职攻读博士学位，学习年限4年，总学分不少于10学分。

四、研究方向1 余热回收制冷技术与装备2 热泵技术3 冷冻干燥原理与技术4 制冷系统的仿真与优化五、课程设置与学分六、学位论文要求1.文献阅读和调研课程学习在第一学期进行并修满学分，同时开始文献阅读、调查研究等工作，确定论文研究方向。

2.论文的选题和开题选题结合科研实际，具有理论意义和实用价值，按要求及时完成并提交文献综述报告、论文开题报告和论文工作计划。

第一章制冷的热力学基础1、分析高低温热源温度变化对逆向卡诺循环制冷系数的影响。

答：制冷系数与低温热源的温度成正比，与高低温热源的温差成反比。

当高低温热源的温度一定时，制冷系数为定值。

制冷系数与制冷剂的性质无关。

2、比较制冷系数和热力完善度的异同。

答：制冷系数与热力完善度的异同：1.两者同为衡量制冷循环经济性的指标；2.两者定义不同。

制冷系数为制冷循环总的制冷量与所消耗的总功之比。

热力完善度为实际循环的制冷系数与工作于相同温度范围内的逆向卡诺循环的制冷系数之比。

3.两者的作用不同。

制冷系数只能用于衡量两个工作于相同温度范围内的制冷循环的经济性，热力完善度可用于衡量两个工作于不同温度范围内的制冷循环的经济性。

4.两者的数值不同。

制冷系数一般大于1，热力完善度恒小于1。

第二章制冷剂、载冷剂及润滑油1、为下列制冷剂命名：（1）CCI2F2：R12 （2）CO2 :R744 （3）C2H6 :R170 （4）NH3 :R717 （5）CBrF3:R13 （6）CHCIF2 :R22 （7）CH4 :R50 （8）C2H4:R150 （9）H2O :R718 （10）C3H6 R270 2、对制冷剂的要求有哪几方面？答：1、热力学性质方面（1）在工作温度范围内，要有合适的压力和压力比。

即：PO>1at，PK不要过大。

（2）q0和qv要大。

（3）w和wv（单位容积功）小，循环效率高。

（4）t排不要太高，以免润滑油粘度降低、结焦及制冷剂分解。

2、迁移性质方面（1）粘度及密度要小，可使流动阻力减小，制冷剂流量减小。

（2）热导率3、物理化学性质方面（1）无毒，不燃烧，不爆炸，使用安全。

（2）化学稳定性和热稳定性好，经得起蒸发和冷凝的循环变化，不变质，不与油发生反应，不腐蚀，高温下不分解。

（3）对大气环境无破坏作用，即不破坏臭氧层，无温室效应。

4、其它原料来源充足，制造工艺简单，价格便宜。

要大，可提高换热器的传热系数，减小换热面积。

1.相变制冷：利用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的融化或升华过程从被冷却的物体吸取热量以制取冷量。

2.气体绝热膨胀制冷：高压气体经绝热膨胀以达到低温，并利用膨胀后的气体在低压下的复热过程来制冷3．气体涡流制冷：高压气体经涡流管膨胀后即可分离为热、冷两股气流，利用冷气流的复热过程即可制冷。

4.热电制冷：令直流电通过半导体热电堆，即可在一段产生冷效应，在另一端产生热效应。

5制冷系数：消耗单位功所获得的制冷量的值，称为制冷系数。

ε=q 。

/w 。

6.热力完善度：实际循环的制冷系数与工作于相同温度范围内的逆向卡诺循环的制冷系数之比。

其值恒小于1。

7.热力系数：获得的制冷量与消耗的热量之比。

用ζ0表示8.洛仑兹循环：在热源温度变化的条件下，由两个和热源之间无温差的热交换过程及两个等熵过程组成的逆向可逆循环是消耗功最小的循环，即制冷系数最高的循环。

9.逆向卡诺循环：当高温热源和低温热源的温度不变时，具有两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程组成的逆向循环，称为逆向卡诺循环1. 人工制冷：用人工的方法，利用一定的机器设备，借助于消耗一定的能量不断将热量由低温物体转移给高温物体的连续过程。

2.制冷:从低于环境温度的空间或物体中吸取热量,并将其转移给环境介质的过程称为制冷。

3.制冷循环：制冷剂在制冷系统中所经历的一系列热力过程总称为制冷循环4.热泵循环：从环境介质中吸收热量，并将其转移给高于环境温度的加热对象的过程。

5.制冷装置：制冷机与消耗能量的设备结合在一起。

6.制冷剂：制冷机使用的工作介质。

1、氟里昂制冷剂 ：饱和烃类的卤族衍生物。

2、共沸混合制冷剂：有两种或两种以上的纯制冷剂以一定的比例混合而成的具有共同的沸点一类制冷剂。

单位质量制冷量 ；压缩机每输送1Kg 制冷剂经循环从低温热源所吸收的热量。

制冷系数和热力完善度： 单位容积制冷量:压缩机每输送1m3以吸气状态计的制冷剂蒸汽经循环从低温热源所吸收的热量。

绪论一、名词解释制冷、制冷机、制冷量、制冷剂、制冷循环二、概念制冷与低温划分的温度标准；制冷的发展历史（现代制冷技术开始的标志，最早被发现的制冷剂、谁发明第一台蒸气压缩式制冷机、第一台空气制冷机、第一台氨压缩式制冷系统、第一台家用冰箱？谁在哪年首次发现氟利昂12？未来制冷技术的发展体现哪3个需要和4个方面）第2章制冷方法一、名词解释潜热、显热、吸收剂、吸附剂、珀尔贴效应二、概念制冷方法根据是否存在物质相变可分为两大类；干冰和冰、冰盐的制冷能力大小比较。

哪些具体的制冷方法属于相变制冷？液体蒸发制冷循环必须具备哪四个基本过程？蒸汽压缩式制冷系统、蒸气吸收式制冷系统、蒸汽喷射式制冷系统、蒸气吸附式制冷系统和半导体制冷系统的工作原理及系统组成？第3章蒸汽压缩式制冷系统一、名词解释热源、热汇、热泵型制冷机、性能系数、循环效率、单级压缩、容积效率（又叫输气系数）、制冷剂代号含义（包括国际标准代号和CFCs、HCFCs、HFCs、FCs的含义）、制冷剂安全等级含义（例如A2)、共沸混合物制冷剂、标准蒸发温度（又叫标准沸点）、临界温度、ODP、GWP、TEWI、复叠式制冷、亚临界循环、跨临界循环二、概念要点1. 应用COP和循环效率在评价制冷循环经济性时，两者的异同？2. 单级蒸气压缩式制冷的理论循环作了哪些假设？3. 熟练掌握用压力-比焓图描述各种蒸气压缩式制冷循环的工作过程。

4.获得液体过冷的方法有哪些？液体过冷、压缩机吸气过热对制冷循环经济性能的影响。

5. 冷凝温度变化、蒸发温度变化对制冷循环的性能影响。

6. 制冷剂的分类。

判断某种物质是否适合作为蒸气压缩式制冷系统的制冷剂应该考虑哪些方面？7. 共沸混合物制冷剂具有哪些优点？8. 氟利昂制冷剂具有哪些共性？氨、水和二氧化碳作为制冷剂具有哪些特点？9. 会判别单级、多级和复叠式压缩制冷分别适用的制冷温度范围，以及什么原因导致单级压缩或多级压缩制冷循环存在局限性？10. 能够熟练地绘出两级压缩制冷循环和简单的二元单级压缩复叠式制冷循环的系统流程图，并说明系统的主要工作原理。

制冷低温工程课程设计方案1. 项目简介本课程设计方案是针对制冷低温工程领域的学生所设计的，目的是培养学生对于制冷与低温工程的理论知识和实际应用能力的提升。

通过该课程设计，学生将学会制冷与低温工程相关的基本理论和实用技能，培养其解决实际问题的能力，为从事制冷与低温工程领域的工作做好准备。

2. 课程目标通过本课程的学习和实践，学生将能够：•理解制冷与低温工程的基本理论和原理•掌握制冷与低温工程的常用设备和系统设计方法•熟悉制冷与低温工程中的相关计算和分析方法•学会制冷与低温工程中的实验技能和实际操作3. 课程内容3.1 理论知识讲解本课程将包括以下理论知识的讲解：•制冷与低温工程的基本概念和定义•制冷循环系统的原理及其组成部分•制冷剂的选择和性能参数•制冷与低温工程的热力学基础•制冷与低温工程中的传热和传质问题•制冷与低温工程中常用的设备和系统设计方法•制冷与低温工程中的能量管理和优化策略3.2 实践操作和实验本课程将通过实践操作和实验来巩固学生对于理论知识的理解和应用能力的提升。

实践操作和实验内容包括但不限于以下方面：•制冷设备的调试和运行•制冷循环系统的实际操作和控制•制冷与低温工程的实验室操作和数据采集•制冷与低温工程相关设备的维护和检修•制冷与低温工程中的实际问题案例分析和解决4. 学习评估为了评估学生的学习情况和能力提升，本课程将采用以下方式进行评估：•课堂测试：包括理论知识的选择题和简答题，以检验学生对于相关概念和原理的掌握情况。

•实验报告：学生需要完成相应的实验操作和数据分析，并撰写实验报告，以评估其对于实践应用能力的掌握情况。

•课程设计：学生需要完成一项制冷与低温工程的课程设计，并提交设计报告，评估其对于综合知识运用和问题解决能力的掌握情况。

•课堂参与和讨论：学生需要积极参与课堂讨论和交流，以评估其对于相关问题的思考和表达能力。

5. 学习资源为了帮助学生更好地学习和理解课程内容，本课程将提供以下学习资源：•课程教材：为学生提供系统的理论知识和实用技能的学习材料。

制冷低温工程课程设计方案一、课程概述《制冷低温工程》是一门面向制冷与低温技术领域学习的专业课程。

本课程旨在向学生介绍制冷低温工程的基本原理、设备与系统，并帮助学生建立对制冷与低温技术的基本认识和应用能力。

二、课程目标1. 能够理解制冷与低温工程的基本原理和技术；2. 能够分析和设计制冷系统与设备；3. 能够应用制冷与低温技术解决实际问题；4. 能够熟练掌握制冷与低温工程领域的基本实验技能；5. 能够了解制冷与低温工程在能源、环保和社会发展等方面的影响。

三、教学内容与方法1. 教学内容：（1）制冷与低温工程的基本概念与原理；（2）制冷设备与系统的设计与分析；（3）制冷与低温工程在不同领域的应用；（4）制冷与低温工程的实验工艺与技术；（5）制冷与低温工程的相关法规与环保意识。

2. 教学方法：（1）理论课程教学采用讲授与案例分析相结合的方式，引导学生深入理解制冷与低温工程的基本理论；（2）实验课程教学采用模拟实验与实物实验相结合的方式，培养学生对制冷与低温工程的操作技能与实验能力；（3）课程设计采用项目驱动的教学方法，引导学生理论与实践的结合，培养学生分析与解决问题的能力。

四、课程设置1. 基础课程（1）制冷与低温工程基础概念；（2）热力学与热传导原理；（3）制冷循环过程与原理；（4）低温制冷剂与工质选型；（5）制冷设备与系统设计。

2. 实践课程（1）制冷系统组装与调试实验；（2）低温设备运行与维护实验；（3）制冷系统故障分析与处理实验；（4）低温制冷剂性能测试与评价实验。

3. 应用课程（1）食品冷链与冷藏技术；（2）生物医药与生物制冷技术；（3）超导磁体与低温超导技术；（4）工业与能源领域的低温应用。

五、教学评估1. 平时成绩：包括课堂表现、作业考核、实验操作等；2. 期中考核：以笔试形式考核学生对基本理论和知识的掌握程度；3. 期末考核：以综合考核形式考核学生对制冷与低温工程的理论与实践能力。

六、教学资源支持1. 实验设备与教材：提供相应的实验设备和教材，让学生能够在实践中学习制冷与低温工程知识；2. 教师团队：建立由制冷与低温工程领域的专家和教授组成的教师团队，为学生提供专业的指导与支持；3. 实习基地与行业合作：与相关生产企业、科研院校和行业协会合作，为学生提供实习和实训机会，让学生能够了解行业发展趋势和相关技术需求。

制冷及低温工程（代码：080705）培养方案（硕士）一、专业（学科）简介及研究方向1．制冷空调节能环保技术2．制冷压缩机工作过程3．制冷与低温设备的优化运行二、培养目标本学科主动适应创新型国家建设的需要，面向国家、特别是广西的战略需求，并扩展在东盟的影响力，培养德、智、体全面发展的制冷及低温工程学科高层次专门技术人才。

所培养的硕士研究生应达到如下要求：热爱祖国，遵纪守法，品德良好，具有国际视野，愿为社会主义现代化建设服务。

掌握制冷及低温工程领域坚实的基础理论和较宽广的专业知识，了解本学科的前沿和动态，受到良好科学研究及工程技术训练，熟练掌握一门外国语，具有熟练应用计算机的技能，具有运用本学科知识独立解决制冷及低温工程领域内的科学与技术问题的能力。

硕士学位获得者应具有严谨求实的科学态度和扎实进取的作风，可胜任本学科或相近学科的教学、科研和工程技术或相应的管理工作。

三、课程设置及学分要求1．本学科硕士研究生应修总学分不低于 35 学分。

学位课：政治理论课必修2门，3学分；基础英语必修，4学分；专业类学位课必修 5 门， 13 学分。

非学位课须修 5 门， 10 学分。

必修环节：社会实践2学分；论文选题1学分；学术活动1学分；发表论文1学分。

2．课程设置注意：申请学位的成绩要求为学位课成绩≥70分，非学位课≥60分说明：对非本专业（以跨一级学科界定）或同等学历考取的硕士研究生，必须补修本专业本科阶段主干课程1-2门，其他是否需要补修本科课程，由导师依具体情况而定，要求经过考试并取得成绩为及格及以上（不计入研究生学分）。

四、实践环节基本要求实践环节为社会实践，时间安排为第二学年。

可以参加教学实践，讲授一定学时的本科课程，批改本科课程的习题，讲解习题课、辅带专业实验、辅助指导本科生毕业设计（论文）等教学环节的任务，具体内容由导师根据教学需要来指定，总时间不少于20学时；亦可以在教师指导下进行与本学科专业相关的社会实践，并提交有较高价值的调查报告，调查报告不少于6000字。

制冷及低温工程一、学科概况制冷及低温工程学科主要是研究获得、并保持低于环境温度的原理与方法，实现该条件所需要的仪器和设备，以及研究低于环境温度的条件下工程应用。

根据温度的不同，它又可划分为制冷工程和低温工程两个领域，前者涉及低于120K的问题，后者涉及高于120K的问题。

本学科与国民经济和人民生活密切相关，随着我国国民经济的发展，它的地位越显重要。

本学科在机械、冶金、石油、化工、食品保存、人工环境、生物医学、低温超导以及航天技术等诸多领域中有着广泛的应用。

本二级学科与相邻几个二级学科有共同的学科基础和内在联系，但又有区别于相邻学科的研究内容。

本学科的有些研究内容与流体机械及工程以及化工过程机械的有些研究内容比较接近，学科间相互交叉渗透。

我校在1981年和1986年先后获得国内首批“制冷及低温工程”的硕士学位点和博士学位点。

并在1988年培养出国内第一位获“制冷及低温工程”博士学位的研究生。

本专业为省部级重点学科，科研成果曾获国家自然科学奖、原机械工业部科技成果一等奖、上海市科技进步二等奖等多项奖励。

教学方面曾获全国高校优秀教学成果二等奖、上海市优秀教材一等奖等多项奖励。

本专业除招收制冷专业的应届毕业生外，特别欢迎及其他跨学科的考生和有关产业、研究部门有实践经验的人员前来报考。

二、培养目标学位获得者应具有坚实的制冷与低温工程学科的理论基础和系统的专业知识；熟悉近代制冷与低温技术的研究方向和发展动向；掌握制冷与低温领域中的测试、信息处理和分析技术及计算机应用技术；具有从事科研的能力；能解决制冷和低温工程领域理论或实践方面的问题并有新的见解；有严谨求实的科学态度和作风；能较熟练地掌握一门外国语，能阅读本专业的外文资料。

硕士学位获得者可胜任本学科或相邻学科的教学、科研和工程技术工作或相应的科技管理工作。

三、业务范围（一）学科研究范围制冷低温设备与系统，冻结和冻干过程机理，低温生物医学技术，冷量储存及输送技术，制冷及低温系统的自动控制及计算机模拟，制冷及低温工程的测量技术和测试设备，制冷、空调与低温技术在有关领域中的应用以及节能。