制冷原理教学大纲剖析

GDOU-B-11-213
《制冷原理与设备》课程教学大纲
课程简介
以蒸汽压缩式制冷机为重点，阐述了制冷剂、节流机构、蒸汽压缩式单级、双级、复叠式制冷循环及
其热力分析与计算，特别是对制冷装置中的热交换设备作了详细的论述，介绍了各类热交换设备的设计计算方法，对其它辅助设备、小型的制冷装置及热电制冷也作了较详细的介绍。

课程大纲
一、课程的性质与任务：
《制冷原理与设备》是热能与动力工程专业（制冷、建筑环境与设备工程、动力方向）的主干技术课
程之一，研究的内容属于普冷范畴，主要讲述各种制冷方法的机理以及与此相应的制冷循环，着重介绍蒸汽压缩式制冷的工作原理、应用和设计计算方法。

二、课程的目的与基本要求：
通过本课程的学习，要求学生掌握人工制冷的各种制冷方法的基本原理、基本理论及热力计算方法，
重点掌握单级蒸汽压缩式制冷循环、两级压缩和复叠式制冷循环，掌握制冷机辅助设备的作用原理和计算方法，了解氨、溴化锂吸收式制冷机、蒸汽喷射式制冷机的一般原理，分析及计算。

能够分析制冷系统的运行特性，结合实验和实习学会制冷机的操作管理方法及制冷系统常见故障的处理方法。

三、面向专业：
热能与动力工程（制冷方向、建筑环境与设备工程、动力）
四、先修课程：
《工程热力学》、《传热学》、《流体力学》、《泵与风机》、《流体输配管网》
五、本课程与其它课程的联系：
学生在进行本课程的学习之前必须先修完《传热传质学》、《工程热力学》《流体力学、
设备与管网基础》等专业基础课程，后续课程有《制冷与空调工程设计》、《热泵技术》、《空气调节》、《制冷空调设备的运行调试与检修》、《换热器》、《制冷装置电气控制技术》六、教学内容安排、要求、学时分配及作业：
绪论（1学时）制冷原理与设备的研究内容（C）、目的、要求、发展概况和在国民经济中的应用。

（第一章制冷方法（5学时2 次作业）
C)
第一节各种制冷方法
1、蒸汽压缩式制冷（A）
2、蒸汽吸收式制冷（A）
3、吸附式制冷（A）
4、热电制冷（B）
5、磁制冷（B）
6、涡流管制冷（B）
7、空气膨胀制冷（B）
8、绝热放气制冷（B）
9、电化学制冷（B）
第二节制冷的热力学原理（A）
第三节热泵（A）
第二章单级蒸汽压缩式制冷循环（8学时3 次作业）
第一节单级蒸汽压缩式制冷的理想循环、理论循环（A）压焓图、温熵图；制冷循环在压焓图上的表示；
热力计算
第二节蒸汽制冷机的实际循环。

（A）
各影响因素；热力计算；性能及工况
第三节单级蒸汽压缩混合工质制冷循环（C）
第三章制冷剂（4 学时）
第一节概述制冷剂的种类和符号（A）、
第二节制冷剂的性质（A）
环境影响指标、热力性质对循环的影响、粘性导热性和比热容（E）、油溶解性、热力性质计算公式（C）
第三节混合制冷剂（E）
第四节各种实用的制冷剂（A）
第五节第二制冷剂（E）
载冷剂、蓄冷剂
第四章两级压缩和复叠式制冷循环（6学时1次作业）
第一节概述采用两级压缩制冷循环的原因（A）
第二节两级压缩制冷循环（A）
一级节流中间完全冷却、一级节流中间不完全冷却
第三节两级压缩制冷机的热力计算和温度变动时的特性（A）
两级压缩的热力计算中间压力的确定温度变动时的特性（B）第四节复叠式制冷循环（A）。

复叠式制冷循环系统（A）复叠式制冷循环热力计算（B）启动（B）第五章吸收式制冷机的溶液热力学基础（4学时）
第一节溶液、溶液的成分（A）；
第二节相、独立组分数、自由度和相律（A）；
第三节理想溶液两组分体系的相图
相平衡p-x图T-x图
第四节溶液的结晶、吸收与解析、蒸馏与精馏（A）
第五节两组分体系的焓-浓度（）图（B）
第六节溶液的混合与节流（C）
第六章氨吸收式制冷机（8学时2次作业）
第一节概述（B）
第二节氨水溶液的性质（A）、
第三节单级氨水吸收式制冷机循环过程及其在图上的表示（A）、第四节氨水吸收式制冷机与蒸汽式制冷机性能的比较（A）
第五节吸收扩散式制冷机（B）
第七章溴化锂吸收式制冷机（6学时1次作业）
第一节溴化锂水溶液的性质
第二节溴化锂吸收式制冷机原理
工作原理h - •图上的表示
第三节溴化锂吸收式制冷机热力计算（C）
第四节溴化锂吸收式制冷机的性能及其提高途径（B）
第五节溴化锂吸收式制冷机冷量的调节及其安全保护措施（C）
第六节双效溴化锂吸收式制冷机（C）
第七节溴化锂吸收式制冷机的特点（A）
第八章热电制冷（4学时）
热电制冷的原理（B）、分析及计算设计。

（C）
第九章制冷机的热交换设备（8学时）
第一节热交换设备的传热分析（B）；
第二节蒸发器（A）
第三节冷凝器（A）
第四节水冷式冷凝器中的冷却水系统（B）
第五节低温制冷机用热交换器及制冷机的辅助热交换器（B）
第六节制冷机热交换器的对数平均温差（A）、对数平均焓差及介质换热系数（B）第七节冷凝器、蒸发器的设计计算（A）
第八节有效肋表面积及传热系数（C）
第九节热绝缘（C）
第十章制冷机的其它辅助设备及管道（4学时2次作业）
第一节节流机构（A）；
第二节蒸汽压缩式制冷机的辅助设备及管道
油分（A）集油器及储液器（A）气液分离器、空气分离器与过滤器（A）
干燥器及泄氨器（A）管道。

（B）
第十一章小型制冷装置（2学时）
冰箱、冷柜、小型冷库、空调等（B）
注：实验类别指：演示型、操作型、验证型、综合型、设计型、研究创新型
八、实验目的、内容与要求实验1 制冷压缩机定容积法测定排气量实验实验目的：
通过本实验使同学们更加深对压缩机排气量这个基本概念的理解，并掌握实验装置的基本原理及实验方法，初步了解如何对实验数据的处理及对误差的估算
实验内容：采用定容积法，主要是以小型空气压缩机的储气罐作为定容器，使之与压缩机的排气口相连
通，并切断所有的耗风设备，并在定容积容器上安装压力计和温度计，借以测定容器内气体的压力和温度，
由于活塞式压缩机的排气管气流呈脉动的特性，且属于非稳定流动状态，为了消除或减小气流脉动的影响，在压缩机的排气口后装一个容器，作为缓冲器，测量时，待机器运转稳定后，记录下压缩机开始向定容积器充气的时间和充气呈工作压力所需要的时间，在记录的同时，记录容器内气体的压力和温度，通过公式计算出空气压缩机的排气量
实验要求：
1、分析引起定容积测定排气量测量误差的各因素，并提出相应避免误差的措施
2、导出测量的相对误差的计算式
实验2 制冷循环与热泵循环的演示实验
实验目的：通过本实验，让同学们加深对制冷（热泵）循环工作过程的理解，熟悉制冷（热泵）循环演示系统工作原理，并进一步掌握制冷（热泵）循环系统的操作、调节方法，并能仅仅性制冷（热泵）循环系统粗略的热力计算
实验内容：这套装置是采用玻璃作换热器的壳体，管路中有透明观察窗，因此，实验过程能让同学们清晰地观察到制冷工质的蒸发、冷凝过程及流动产生“闪发”气体而形成的二相流，使之了解蒸汽压缩式制冷循环工质状态的变化及循环全过程的基本特征
实验要求：
1、通过实验，分析实验结果，指出影响各系数测定精度的因素
2、指出本系统运行参数的调节手段是什么
实验3 单级蒸汽压缩式制冷机的性能分析实验
实验目的：通过本实验，让同学们加深对影响制冷压缩机性能因素的理解，该装置能为蒸汽压缩式制冷机
循环提供大量实验数据，是给我们分析压缩机制冷机性能的一套很好装置
实验内容：
开启本实验装置中的压缩机及各阀门，待运转正常后，进行相应的工况调节1、蒸发压力和吸气温度的调节2、冷凝温度的调节。

记录实验数据及测量结果，进行数据整理，得出相应的结论实验要求：记录数据时每隔10分钟读取一次数据，取四次的数据的平均值作为测定结果，进行结果分析，指出各参数对制冷系数的影响及各参数测定精度的影响因素九、教材与参考书：
本课程选用教材: 《制冷原理与设备》（西安交通大学出版社主编：吴业正）
本课程推荐参考书: 1、张祉祐主编《制冷原理与设备》机械工业出版社1987 年2、李松寿、徐世
琼、朱富强、谢烈等编著的《制冷原理与设备》上海科技出版社1988
3、杨垒编著《制冷原理与设备》科技出版社1988 年
4、WB.GOSNE《Y Principles of refrigeration 》Cambridge university press
1982 LONDON
5、Royj. Dossa《t Principles of refrigeration 》Second Edition 1978
HOUSTON
6、Edward G.Pita 《Refrigeration Principles and systems 》1984 HOUSTON
7、谬道平主编《活塞式制冷压缩机》机械工业出版社1983 年第一版
8、吴志宝编《螺杆式制冷机》机械工业出版社1985 年第一版
9、叶振邦、常鸿寿编《离心式制冷压缩机》机械工业出版社1986 年第四次印刷
10、《吸收式与蒸汽喷射式制冷机》机械工业出版社
11、《溴化锂吸收式制冷机》国防工业出版社十、本课程理论课及实验课的考核方式:
理论课考核方式：
闭卷考试
实验课考试方式：实验操作和实验报告。