制冷低温工程

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。

制冷及低温工程授予学位工学硕士学位In the field of refrigeration and low temperature engineering, obtaining a Master's degree in Engineering isa prestigious accomplishment. The program offers a comprehensive study of various topics related to cooling systems, cryogenics, and thermodynamics. Through this degree, students gain advanced knowledge and skills thatare sought after by industries such as food processing, pharmaceuticals, and manufacturing. Graduates from this program possess a strong foundation in the principles of refrigeration and low temperature engineering and are equipped to contribute to the development of innovative solutions in this field.在制冷及低温工程领域，获得工学硕士学位是一个备受赞誉的成就。

该专业提供了对冷却系统、低温技术和热力学等各个相关主题的全面研究。

通过这个学位，学生们可以获得高级知识和技能，这些知识和技能在食品加工、制药和制造等行业中备受青睐。

该专业的毕业生具备扎实的制冷及低温工程原理基础，并有能力为该领域的创新解决方案做出贡献。

The curriculum for this degree program typically consists of both theoretical coursework and practical laboratory experience. Students learn about subjects such as heat transfer, fluid dynamics, refrigeration cycles, cryogenic materials, and energy efficiency. They also gain hands-on experience working with state-of-the-art equipment used in industry settings.这个学位项目的课程设置通常包括理论课程和实践实验室经验两部分。

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。

低温原理例题以下低温原理例题摘自王如竹和汪荣顺教授主编的《低温系统》（上海交通大学出版社，2000年12月）。

第二章工程材料的低温性质例2.1:求空气在250K 和101.3kPa 时的热导率。

已知:平均自由程为49nm,空气气体常数为287J/kg-g,绝热指数为1.4,定容比热为716.5J/kg-K 。

解:由于气体压力低于临界压力,因此可由理想气体方程计算空气的密度:ρ==⨯⨯=p RT kg m 101310287250141233../ 由公式(2.4),分子平均速度为:v m s =⨯⨯=().//8287250427412π由公式(2.3),气体热导率为:k W m K mW m K t =⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=⨯-=---1891451412716542744910201310201392(.)...././ 空气在250K 时实验测得的热导率为22.27mW/m-K, 理论计算值与之比较相差10%左右。

例2.2:已知:铜的分子量为63.54g/mol,求铜在80K 时的晶格比热。

解: 由表2.2,查得铜的Debye 温度为310K, 因此T D θ==8031002581. 由表2.1,可查得c R v =1566.。

因为R R M J kg K u ===-83143400635413085.../, 所以80K 时铜的晶格比热为:c J kg K v =⨯=-1566130852049.../例2.3:已知铝原子量为27g/mol, 求铝在20K 时比热。

解: 由表2.2, 查得铝的Debye 温度为390K, 因此:T D θ==<20390005129112. 故可用公式(2.8)来计算晶格比热。

铝的气体常数R=8.31434/0.027=307.9 J/kg-K, 所以c RT J kg K v D==⨯⨯=-233782337830792039097083333..../θ 对导电金属,自由电子对比热也起作用。

低温冷库工程
低温冷库工程是一种用于存储冷冻或冷藏物品的建筑设施。

它能够控制温度和湿度，以保持储存的物品的质量和新鲜度。

低温冷库工程通常用于食品加工、医药保健、科学研究和其他相关领域。

低温冷库工程通常由三部分组成：建筑结构、制冷系统和控制系统。

建筑结构包括保温材料、地面、墙壁和屋顶。

制冷系统负责维持低温环境，通常由压缩机、冷凝器、蒸发器和制冷剂组成。

控制系统用于监测和调节温度、湿度和其他参数，以确保储存的物品处于最佳状态。

低温冷库工程需要特别注意以下几点：首先，建筑结构必须具有良好的保温性能，以避免温度波动和能量浪费。

其次，制冷系统应该具有高效的能耗和可靠的运行，以确保储存的物品不会受到损害。

此外，控制系统需要精确、可靠的监测和调节功能。

以满足不同物品的储存需求。

在低温冷库工程的建设过程中，需要考虑多种因素，如建筑设计、制冷系统和控制系统的选型和安装等。

此外，需要定期进行维护和保养，以确保设施的长期稳定运行。

总之，低温冷库工程是一项重要的建筑项目，它不仅能够满足不同领域的储存需求，还能够带来经济和社会效益。

因此，在进行低温冷库工程建设时，需要充分考虑各种因素，确保设施的高效、可靠和持久运行。

制冷与低温工程专业就业方向
制冷与低温工程专业是一个与人们生活息息相关的工程领域，该专业主要涉及制冷、冷冻、空调、低温物流等方面的技术和应用。

针对该专业的就业方向，主要包括以下几个方面：
1. 制冷空调行业：制冷空调行业是制冷与低温工程专业毕业生最主要的就业方向之一。

毕业生可在空调制造、销售、安装、维修等环节从事相关工作，如空调设计师、安装工程师、维修技师等。

2. 能源行业：能源行业也是制冷与低温工程专业毕业生的就业热门方向之一。

毕业生可以在石油、天然气、核能、风能等行业从事相关工作，如能源研究员、工程师、技术员等。

3. 医疗行业：医疗行业也是制冷与低温工程专业毕业生的就业领域之一。

毕业生可以在医院从事冷库、冷链等方面的工作，如冷链物流师、冷库管理师等。

4. 食品行业：食品行业也是制冷与低温工程专业毕业生的就业方向之一。

毕业生可以在食品加工行业从事保鲜、贮藏、烘焙等方面的工作，如食品工程师、食品安全管理师等。

总之，制冷与低温工程专业毕业生的就业方向广泛，涵盖了多个行业和领域，毕业生可以根据自己的兴趣和专业特长选择适合自己的就业岗位。

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制冷及低温工程必修课一、制冷及低温工程是啥呢？制冷及低温工程啊，就像是一个超级酷的魔法领域。

想象一下，在炎热的夏天，你从外面走进一个开着空调的房间，那种瞬间的凉爽就是制冷的功劳。

制冷可不仅仅是空调这么简单哦，它涉及到好多科学原理呢。

从大商场里一排排的冰柜，到工厂里保持特定温度的大型制冷设备，都离不开制冷技术。

低温工程就更厉害了，它能把温度降到很低很低的程度。

比如说，那些研究超导现象的科学家们，就需要低温工程来创造出极低的温度环境。

在这样的低温下，有些材料会表现出特别神奇的特性，就像拥有了超能力一样。

二、这门课要学些啥？这门必修课里呀，有很多有趣的知识要学。

其中很重要的一部分就是制冷循环啦。

就像是一个小圆圈，制冷剂在这个圈子里跑来跑去，一会儿吸收热量，一会儿释放热量，就把温度给降下来了。

制冷剂也有好多不同的种类呢，每一种都有自己的小脾气。

有的制冷剂环保，有的制冷效果特别好，但可能对环境不太友好，这时候就需要我们权衡利弊啦。

还有就是制冷设备的构造。

这就像了解一个复杂的小机器人家族一样。

压缩机、冷凝器、蒸发器等等，它们每个都有自己的任务，就像家庭成员分工合作一样。

压缩机就像大力士，把制冷剂压缩得紧紧的，然后送到冷凝器里，冷凝器就像个散热器，把热量散发出去。

蒸发器呢，又把制冷剂变回气态，这个过程中就会吸收周围的热量，让周围变冷啦。

三、为啥要学这门课？学习制冷及低温工程这门课的好处可多啦。

从现实生活的角度看，现在人们对生活品质的要求越来越高，制冷设备几乎是家家都有的东西。

如果你学好了这门课，以后家里的空调、冰箱出了小毛病，说不定你自己就能搞定呢，多厉害呀。

从职业发展来说，这个领域的就业前景也很不错。

无论是在空调制造企业，还是在冷链物流这种新兴行业，都需要懂制冷及低温工程的专业人才。

你可以参与设计新型的制冷设备，让它们更节能、更环保。

也可以在冷链运输中确保那些容易变质的食品、药品能够安全地到达目的地。

四、学习这门课的小窍门。

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。