制冷与低温工程实验技术

第1章制冷与低温系统实验、监控的评价参数和性能指标

1．1温度及其测量方法

1．1．1温度的基本概念

1．1．2温度测量方法

1．2压力及其测量方法

1．2．1压力的基本概念

1．2．2稳态压力的测量

1．2．3动态压力的测量

1．3能耗指标及其测量技术

1．3．1功率及其测量方法

1．3．2耗热量及其测量方法

1．4制冷量及其测量方法

1．5能效比

1．6液化系数及其他参数

参考文献

第2章制冷与低温工质的性能与实验

2．1制冷剂概述

2．1．1制冷剂的选用准则

2．1．2环境影响指标

2．1．3热力性质及其对循环的影响

2．1．4粘度和导热性

2．1．5制冷剂与润滑油的溶解性

2．1．6其他物理、化学性质

2．1．7替代CFCs的单一制冷剂

2．1．8混合制冷剂

2．2制冷剂制冷性能评价

2．3低温工质或低温液态产品及其应用

2．3．1液氮

2．3．2液氦

2．3．3液氢

2．3．4液氧

2．3．5液化空气

2．3．6液氖

2．3．7应用注意事项

2．4实验混合工质制冷实验原理与方法

参考文献

第3章制冷系统及设备的实验

3．1实验1单级蒸气压缩制冷系统的循环实验原理与方法

3．2实验2活塞式制冷压缩机的性能实验原理与方法

3．3实验3涡旋式制冷压缩机性能实验原理与方法

3．4实验4风冷式冷凝器性能实验原理与方法

3．5实验5水冷式冷凝器性能实验原理与方法

3．6实验6螺旋管型热管传热实验原理与方法

3．7制冷综合实验的目的及要求

第4章空调系统的实验

4．1实验1空调系统的性能与节能实验

4．2实验2空调系统的控制原理与实验

参考文献

第5章低温系统及其应用

5．1氦液化器

5．2脉冲强磁场低温系统

5．3超流氦制冷

5．43He制冷机

5．4．13He负压制冷

5．4．23He压缩制冷

5．53He-4He稀释制冷机

5．5．1工作原理

5．5．23He-4He稀释制冷机

5．6液氮驱动系统

5．6．1LN2000液氮驱动系统

5．6．2新型循环系统

5．6．3液氦驱动系统小结

参考文献

第6章虚拟实验技术

6．1虚拟实验平台

6．1．1硬件

6．1．2软件

6．2虚拟仪器在制冷空调实验中的应用实例

6．3空分装置的虚拟实验

6．3．1空分装置的模拟计算

6．3．2空分装置流程简介

6．3．3KDONAr-50000／20000／1600型空分装置的模拟计算

6．4填料间壁式低温换热器计算机模拟

6．4．1模拟条件及模拟程序

6．4．2模拟分析

6．4．3结论

6．5CPL计算机模拟

6．5．1CPL系统工作原理

6．5．2CPL系统试验装置研发与数值模拟

6．6计算机模拟太阳能溴化锂吸收空调的控制系统

6．6．1实验平台

6．6．2实验过程

6．6．3实验结果

6．7计算机模拟低温两相流

6．7．1常压下低温液体-水传热、传质数学模型分析

6．7．2数学模型

6．7．3数值模拟及结果分析

6．8计算机模拟溴化锂吸收式制冷机

参考文献

第7章低温液体的输送与传热实验

7．1液体氦的输送和实验室杜瓦瓶的灌注

7．1．1输液管

7．1．2对实验液氦杜瓦瓶灌注液氦

7．2液氮水下排放实验

7．3液-固两相传热实验的模拟

7．3．1数值模拟思想

7．3．2低温液体温度的模拟模型

参考文献

第8章实验用低温容器及其计算

8．1实验用低温容器的种类

8．1．1玻璃杜瓦瓶

8．1．2金属杜瓦瓶

8．2实验用金属杜瓦瓶结构

8．3实验用金属杜瓦瓶的强度及稳定性

8．3．1概述

8．3．2内胆的壁厚

8．3．3外筒的壁厚

8．3．4平板胆底

8．4实验用金属杜瓦瓶的漏热

8．4．1剩余气体导热

8．4．2绝热结构的传热

8．4．3内胆颈管传热

8．4．4颈管孔口的辐射传热

8．4．5磁体励磁电流引线的漏热

8．5辐射屏温度选择

8．6杜瓦瓶的日蒸发率

8．7有效导热系数对低温容器日蒸发率的影响

参考文献

第9章真空技术

9．1概述

9．2真空的获得

9．2．1近代获得真空的方法

9．2．2油封旋转式真空泵

9．2．3扩散泵

9．2．4低温泵

9．3真空系统

9．3．1基本方程

9．3．2流导和导管的几何尺寸

9．3．3抽气时间的计算

9．4真空测量

9．5真空检漏

9．6真空密封、焊接及清洁度

9．6．1真空密封

9．6．2真空焊接

9．6．3真空清洁度

9．7真空系统集成与实验装置

参考文献

第10章低温材料的物理性质与界面热阻实验

10．1比热

10．2热膨胀

10．3电阻率

10．4导热系数

10．5力学性能

10．6接触界面热阻实验

10．6．1接触界面热阻研究概况

10．6．2氮化铝与无氧铜低温界面热阻的实验研究

参考文献

第11章超导技术的低温应用

11．1低温超导材料

11．1．1超导体

11．1．2超导态的临界参数

11．1．3超导体的分类

11．2低温超导磁体的稳定性

11．2．1问题和对策

11．2．2冷冻稳定低温全稳定

11．3小型低温超导磁体

11．3．1磁体供电和电流引线

11．3．2磁体的保护

11．4低温技术在高温超导接收机前端中的应用

11．5超导磁体用低温容器

参考文献

第12章热声热机的实验

12．1热声热机的结构

12．2热声热机实验原理与方法

12．2．1热声热机实验原理与方法

12．2．2热声热机的频率特性实验

12．2．3扬声器驱动的热声制冷机实验

12．2．4回热器实验台设计与填料实验

12．2．5高频热声斯特林热机的性能实验

12．3热声斯特林混合热机实验

12．3．1实验简介

12．3．2热声驱动器

12．3．3真空系统

12．3．4动态数据测量及采集系统

12．3．5高频斯特林热声发动机实验步骤

12．4实验

12．4．1起振过程

12．4．2系统稳定后的压力波分布及频谱图

12．4．3结构参数对系统性能的影响

12．4．4运行参数对系统性能的影响

12．4．5系统优化以后的性能指标

参考文献

第13章低温生物及医学中的相关实验

13．1冻结实验原理与方法

13．2冷冻干燥实验原理与方法

13．3冷冻医疗方法

13．4冻结实验

13．4．1实验内容

13．4．2实验设备和材料

13．4．3实验过程

13．4．4实验结果和分析

参考文献

　　随着科技进步和人们生活水平的提高，对制冷与低温工程专门人才的需求量与日俱增。扩大知识面、鼓励创新和加强实践能力培养是人才培养的发展方向。作者希望本教材能让读者比较全面地了解制冷与低温工程专业领域；掌握制冷与低温工程实验技术的基本理论与方法；跟踪学科前沿动态；提高综合实践能力。全书共分为13章，涵盖了制冷与低温工程学科的主要实验技术。将制冷与低温工程实验中涉及的温度、压力、流量及控制指标等共性测量技术基础放在前面，希望读者关注专业领域中的主要特性参数；随后分别介绍了基础与共性技术、实验(包括计算机模拟实验)原理与方法；最后介绍了制冷与低温技术中热点问题的实验研究。从工程技术角度出发，就是要解决主要参数(量)的测控问题，这是除了原理外技术进步的基础，并且也是检验新的理论的唯一途径。