1、(完整版)制冷原理教学大纲制冷原理教学大纲课程类型:职业技术必修课学 时:94先修课程:热工与流体力学 一、 课程的性质、地位和作用本课程是主要专业课,旨在向学生系统介绍制冷原理和制冷装置(以单级蒸气压缩式制冷装置为主),同时也为学生进一步学习其它专业课程打下基础,是本专业的主干课程。二、课程的目的和任务使学生掌握蒸气压缩式制冷的热力学原理,各种空调用制冷系统的组成,制冷系统部件的构造、工作原理、主要性能、使用范围和一般选择计算方法,同时也对其他制冷方式作了简明介绍。三、课程内容和教学要求第一章 制冷方法(一) 目的与要求1了解普冷范围几种制冷方法的基本原理及热力学特性;2重点掌握制冷的热力学
2、基础。 (二) 教学内容第一节 各种制冷方法1主要内容有蒸汽压缩式制冷、蒸汽吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷、吸附制冷、热电制冷、涡流管制冷等制冷方法的基本原理及热力学特性。2基本概念和知识点:蒸汽压缩式制冷、蒸汽吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷、吸附制冷、热电制冷、涡流管制冷等制冷方法的基本原理。3问题与应用(能力要求)在普冷领域有哪些常用的制冷方法?第二节 制冷的基本热力学原理1主要内容有机械能、电能或热能驱动的制冷机的能量转换关系以及制冷机的性能系数、制冷循环的热力完善度。2基本概念和知识点:制冷机的性能系数、制冷循环的热力完善度。3问题与应用(能力要求)制冷机的性能系数、制冷循环的热力完善度为什么
3、能反映制冷循环经济性?第三节 热泵主要内容有热泵的定义、性能指标,热泵系统组成及工作原理。基本概念和知识点:热泵的定义、性能指标,热泵系统工作原理。问题与应用(能力要求)热泵及其性能指标.课后练习要求学生课外查阅相关文献,了解制冷技术最新发展概况,提高学习本课程的兴趣。(四) 教学方法与手段本章的教学方法与手段是以讲授为主,课堂讨论和提问相结合,并观看制冷方法的Flash动画演示,加深对本章知识的认识.第二章 单级蒸气压缩式制冷循环(一) 目的与要求1重点掌握蒸气压缩式制冷的理论循环过程及热力计算;2掌握单级蒸汽制冷循环的热力特性分析;3掌握液体制冷剂的过冷和回气过热 ; 4掌握蒸气压缩式制冷
4、的实际循环过程 。 (二) 教学内容第一节 单级蒸气压缩式制冷的理论循环1主要内容有单级蒸气压缩式制冷系统与循环,压焓图及温熵图,制冷循环过程在压焓图上的表示,单级蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算。2基本概念和知识点:单级蒸气压缩式制冷理论循环、在压焓图上的表示、热力计算方法.3问题与应用(能力要求)掌握单级蒸气压缩式制冷理论循环过程及其热力计算方法。第二节 单级蒸气压缩式制冷的实际循环1主要内容有液体过冷对循环性能的影响,蒸汽过热对循环性能的影响,气-液热交换器(回热器)对循环性能的影响,热交换及压力损失对循环性能的影响,不凝气体对循环性能的影响,单级蒸气压缩式实际制冷循环过程及在压焓图上的
5、表示。2基本概念和知识点:液体过冷、蒸汽过热、气液热交换器(回热器)、热交换及压力损失、不凝性气体对循环性能的影响,单级蒸气压缩式实际制冷循环。3问题与应用(能力要求)液体过冷、蒸汽过热、气-液热交换器(回热器)、热交换及压力损失、不凝气体对循环性能有哪些影响?单级蒸气压缩式实际制冷循环在压焓图上的表示.第三节 单级蒸气压缩式制冷机的性能与工况1主要内容有单级蒸汽压缩式制冷机的性能,蒸发温度对循环性能的影响,冷凝温度对循环性能的影响,制冷机工况及介绍有关国家标准规定的工况。2基本概念和知识点:蒸发温度对循环性能的影响,冷凝温度对循环性能的影响,制冷机工况3问题与应用(能力要求)单级蒸汽制冷理论
6、循环的特性分析。第四节 单级蒸气压缩混合工质制冷循环1主要内容劳仑兹循环及其性能计算,单级蒸汽压缩混合工质制冷循环。2基本概念和知识点:劳仑兹循环,单级蒸汽压缩混合工质制冷循环3问题与应用(能力要求)劳仑兹循环,单级蒸汽压缩混合工质制冷循环的意义。(三) 实践环节与课后练习设置“制冷原理及系统认识实验” ,通过模拟的制冷系统,对制冷循环进行现场演示,使学生对整个制冷过程有一个直观的感性认识,并对主要换热设备冷凝器和蒸发器的热交换过程进行直接的观察.培养学生实际动手能力以及分析和解决实际问题的能力。课外要求学生广泛阅读文献,既为课堂讨论做准备,更能使其拓展和加深所学知识。(四) 教学方法与手段本
7、章的教学方法与手段是以讲授为主,课堂讨论和提问相结合,并观看单级蒸气压缩式制冷循环的Flash动画演示,加深对本章知识的理解。第三章 制冷剂(一) 目的与要求1掌握常用制冷剂的种类、代号、性质;2掌握常用制冷剂的热力特性及选择方法;3了解环保型制冷剂的最新研究进展及应用情况;4了解常用的载冷剂及其性质。 (二) 教学内容第一节 制冷剂概述1主要内容有制冷剂的种类和符号表示,选择制冷剂时对其性质要求方面的考虑。2基本概念和知识点:制冷剂的种类和符号表示.3问题与应用(能力要求)了解制冷剂的种类,掌握常用制冷剂的符号表示.第二节 制冷剂的性质1主要内容有环境影响指标、,热力性质及其对制冷循环的影响
8、,制冷剂的粘性、导热性、比热容,制冷剂与润滑油的溶解性,其它物理、化学性质如电绝缘性燃烧性和爆炸性、毒性、溶水性、热稳定性,化学稳定性等。2基本概念和知识点:环境影响指标、,热力性质及其对制冷循环的影响,制冷剂的粘性、导热性、比热容,制冷剂与润滑油的溶解性,其它物理、化学性质.3问题与应用(能力要求)环境影响指标、,热力性质及其对制冷循环的影响。第三节 混合制冷剂1主要内容有混合制冷剂及其分类,非共沸混合制冷剂、共沸混合制冷剂的种类、特点、应用。2基本概念和知识点:非共沸混合制冷剂、共沸混合制冷剂的种类、特点和应用.3问题与应用(能力要求)掌握非共沸混合制冷剂、共沸混合制冷剂的特点.第四节 实
9、用制冷剂1主要内容介绍水、氨碳氢化合物、氟利昂的性质和应用,环保型制冷剂的最新研究进展及应用情况。2基本概念和知识点:水、氨碳氢化合物、氟利昂、环保型制冷剂的性质和应用。3问题与应用(能力要求)了解环保型制冷剂的性质和应用。第五节 第二制冷剂1主要内容有载冷剂、对载冷剂性质的要求、常用载冷剂;蓄冷剂、对蓄冷剂性质的要求、常用蓄冷剂。2基本概念和知识点:载冷剂和蓄冷剂3问题与应用(能力要求)了解载冷剂和蓄冷剂的用途。课后练习 设置“制冷剂专题讨论”课,要求学生课外查阅相关文献,了解目前环保制冷剂的最新发展状况,写出专题讨论发言稿。(四) 教学方法与手段本章的教学方法与手段是以自学为主,课堂讨论和
10、提问相结合,并设置“制冷剂专题讨论”课,培养学生自主学习能力. 第四章 两级压缩和复叠式制冷循环(一) 目的与要求1掌握采用两级压缩制冷循环的原因及其基本流程;2重点掌握常用两级压缩制冷循环的形式及其特性分析;3了解复叠式制冷循环的组成及特点。 (二) 教学内容第一节 概述1主要内容有单级蒸汽压缩制冷循环的局限性,采用两级压缩制冷循环和复叠式制冷循环的原因.2基本概念和知识点:单级压缩制冷循环的局限性。3问题与应用(能力要求)单级蒸汽压缩制冷循环有哪些的局限性?第二节 两级压缩制冷循环1主要内容:两级压缩制冷循环过程和分类,一级节流中间完全冷却两级压缩制冷循环、一级节流中间不完全冷却两级压缩制
11、冷循环的循环过程、系统图、p-h图、热力计算。2基本概念和知识点:两级压缩制冷循环,一级节流中间完全冷却两级压缩制冷循环、一级节流中间不完全冷却两级压缩制冷循环的循环过程。3问题与应用(能力要求)掌握两级压缩制冷循环中间冷却过程及节流方式对循环的影响。第三节 两级压缩制冷机的热力计算和温度变动时的特性1主要内容有两级压缩制冷机的热力计算方法,中间压力的确定方法,温度变动时制冷机的特性。2基本概念和知识点:两级压缩制冷机的热力计算方法。3问题与应用(能力要求)掌握两级压缩制冷机的热力计算方法。第四节 复叠式制冷循环1主要内容有单工质多级压缩循环的局限性,复叠式制冷系统的原理及组成,介绍D8低温箱
12、,复叠式制冷热力计算方法,复叠式制冷机的启动与系统设置膨胀容器。2基本概念和知识点:单工质多级压缩循环的局限性、复叠式制冷系统的原理.3问题与应用(能力要求)复叠式制冷循环的流程特点分析。课后练习要求学生课外查阅相关文献,提高学习的兴趣。(四) 教学方法与手段本章的教学方法与手段是以讲授为主,课堂讨论和提问相结合,并观看两级压缩制冷循环的Flash动画演示,加深对本章知识的理解。第五章 吸收式制冷机的溶液热力学基础(一) 目的与要求1掌握溶液热力学性质;2了解溶液在加热(或放热)过程中状态的变化情况。(二) 教学内容第一节 溶液、溶液的成分1主要内容有溶液、溶液的成分,质量分数、摩尔分数.2基
13、本概念和知识点:溶液、质量分数、摩尔分数3问题与应用(能力要求)溶液是什么?质量分数、摩尔分数的计算公式.第二节 相、独立组分数、自由度和相律1主要内容有相、独立组分数、自由度和相律.2基本概念和知识点:相、独立组分数、自由度和相律。3问题与应用(能力要求)掌握相、独立组分数、自由度和相律的概念。第三节 理想溶液两组分体系的相图1主要内容有溶液的相平衡、p-x 图、T图和杠杆规则。2基本概念和知识点:溶液的相平衡、p-x 图、T图和杠杆规则。3问题与应用(能力要求)p-x 图、T图和杠杆规则。第四节 溶解与结晶、吸收与解析、蒸馏与精馏1主要内容有溶解与结晶、吸收与解析、蒸馏与精馏的原理、过程、
14、在T-图上的表示。2基本概念和知识点:溶解与结晶、吸收与解析、蒸馏与精馏。3问题与应用(能力要求)掌握溶解与结晶、吸收与解析、蒸馏与精馏的原理。第五节 两组分体系的焓浓度图1主要内容有h-图上的等温线、等压饱和线的表示,介绍氨水溶液的h图,溴化锂-水溶液的h图,溴化锂水溶液的pt图。2基本概念和知识点:h图上的等温线、等压饱和线的表示。3问题与应用(能力要求)掌握h图上的等温线、等压饱和线。 (四) 教学方法与手段本章的教学方法与手段以讲授为主,课堂讨论、问题解答相结合,以提高教学效果.第六章 氨吸收式制冷机(一) 目的与要求1了解吸收式制冷机与单级蒸汽压缩式制冷机的制冷循环的区别2了解氨水溶
15、液的性质3掌握氨吸收式制冷循环的原理、流程和特点;(二) 教学内容第一节 概述1主要内容有吸收式制冷机与单级蒸汽压缩式制冷机的制冷循环对比,吸收式制冷机溶液的要求,常用的溶液工质对。2基本概念和知识点:吸收式制冷机与单级蒸汽压缩式制冷机的制冷循环对比。3问题与应用(能力要求)了解吸收式制冷机与单级蒸汽压缩式制冷机的制冷循环的不同点.第二节 氨水溶液的性质1主要内容有氨在水中的溶解、氨对有色金属的腐蚀作用,氨水溶液的密度、比热容、导热率、粘度及表面张力。2基本概念和知识点:氨在水中的溶解、氨对有色金属的腐蚀作用。3问题与应用(能力要求)了解氨在水中的溶解、氨对有色金属的腐蚀作用。第三节 单级氨水
16、吸收式制冷机循环过程及其在h图上的表示1主要内容有系统中的压力和温度、单级氨水吸收式制冷机的循环过程、循环过程在h图上的表示。2基本概念和知识点:单级氨水吸收式制冷机的循环过程机器在h图上的表示。3问题与应用(能力要求) 单级氨水吸收式制冷循环过程在h图上的表示。第四节氨水吸收式制冷机与蒸气压缩式制冷机的性能比较1主要内容有氨水吸收式制冷机与蒸气压缩式制冷机的性能比较,氨水吸收式制冷机的特点。2基本概念和知识点:氨水吸收式制冷机与蒸气压缩式制冷机的性能比较。3问题与应用(能力要求)了解氨水吸收式制冷机与蒸气压缩式制冷机的性能比较。第五节吸收-扩散式制冷机1主要内容有吸收-扩散式制冷机的概述,吸
17、收扩散式制冷机的工作过程,氨水溶液的循环、氨、氢气循环.吸收-扩散式制冷机的设计要点.2基本概念和知识点:吸收-扩散式制冷机的工作过程。3问题与应用(能力要求)了解氨水吸收-扩散式制冷机的工作过程。课后练习课后练习,使学生掌握氨吸收式制冷循环的原理、流程和特点。(四) 教学方法与手段本章的教学方法与手段是以讲授为主,课堂讨论和提问相结合,并观看单级氨水吸收式制冷机循环过程的Flash动画演示,加深对本章知识的理解。第七章 溴化锂吸收式制冷机(一) 目的与要求1了解溴化锂水溶液的性质;2掌握溴化锂吸收式制冷循环的原理、流程和特点;3掌握溴化锂吸收式制冷机的设计计算。(二) 教学内容第一节 溴化锂
18、水溶液的性质1主要内容有水、溴化锂、溴化锂水溶液的性质。2基本概念和知识点:水、溴化锂、溴化锂水溶液的性质。3问题与应用(能力要求)溴化锂吸收式制冷机的制冷剂和吸收剂.第二节 溴化锂吸收式制冷机原理1主要内容有溴化锂吸收式制冷机的工作原理与循环、各组成设备的作用、循环过程及其在h 图上的表示。2基本概念和知识点:溴化锂吸收式制冷机循环过程及其在h- 图上的表示。3问题与应用(能力要求)掌握溴化锂吸收式制冷机循环过程及其在h图上的表示.第三节 溴化锂吸收式制冷机的热力及传热计算1主要内容有溴化锂吸收式制冷机的热力计算和传热计算.2基本概念和知识点:溴化锂吸收式制冷机的热力计算和传热计算。3问题与
19、应用(能力要求)掌握溴化锂吸收式制冷机的热力计算和传热计算方法。第四节 溴化锂吸收式制冷机的性能及其提高途径1主要内容有溴化锂吸收式制冷机的性能、冷媒水、冷却水的温度、流量、水质,加热蒸气的温度、溶液流量等因素对溴化锂吸收式制冷机性能的影响,提高溴化锂吸收式制冷机性能的途径.2基本概念和知识点:溴化锂吸收式制冷机的性能及其影响因素。3问题与应用(能力要求)了解溴化锂吸收式制冷机的性能及其影响因素.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1主要内容有溴化锂吸收式制冷机冷量的自动调节及安全保护措施.2基本概念和知识点:溴化锂吸收式制冷机冷量的自动调节及安全保护措施。3问题与应用(能力要
20、求)了解溴化锂吸收式制冷机冷量的自动调节及安全保护措施。第六节 双效溴化锂吸收式制冷机1主要内容有双效溴化锂吸收式制冷机的串联流程和并联流程,热力计算。2基本概念和知识点:双效溴化锂吸收式制冷机的串联流程和并联流程3问题与应用(能力要求)了解双效溴化锂吸收式制冷机的串联流程和并联流程。第七节 溴化锂吸收式制冷机的特点1主要内容有溴化锂吸收式制冷机的特点。2基本概念和知识点:溴化锂吸收式制冷机的特点。3问题与应用(能力要求)了解溴化锂吸收式制冷机的特点。课后练习课后练习,使学生掌握溴化锂吸收式制冷循环的原理、流程和特点.(四) 教学方法与手段本章的教学方法与手段是以讲授为主,课堂讨论和提问相结合
21、,并观看各种类型的溴化锂吸收式制冷循环过程的Flash动画演示,加深对本章知识的理解。第八章 热电制冷(一) 目的与要求1掌握热电制冷的原理、基本热电偶的制冷特性;2了解热电堆的设计3了解热电制冷的应用。(二) 教学内容第一节 热电制冷原理及分析1主要内容有热电效应、基本热电偶的制冷特性和制冷量、制冷系数、热电制冷性能的影响因素、多级热电制冷器。2基本概念和知识点:热电效应、基本热电偶的制冷特性和制冷量、制冷系数。3问题与应用(能力要求)有哪些热电效应?基本热电偶的制冷特性,制冷量、制冷系数的计算.第二节 热电制冷的特点及应用1主要内容有热电制冷的特点,在电子器件、工业、畜牧业、医学、空调、冷
22、藏中的应用。2基本概念和知识点:热电制冷的特点及应用。3问题与应用(能力要求)了解热电制冷的特点及应用。第三节 热电堆设计1主要内容有热电制冷设备的组成、热电堆的作用和设计方法.2基本概念和知识点:热电堆的设计方法。3问题与应用(能力要求)掌握热电堆的设计方法。(三) 实践环节与课后练习设置“热电制冷演示实验” ,通过实验演示,使学生对热电制冷有一个直观的感性认识,培养学生实际动手能力以及分析和解决实际问题的能力。课外要求学生广泛阅读文献,使其拓展和加深所学知识。(四) 教学方法与手段本章的教学方法与手段是以讲授为主,课堂讨论和提问相结合,并观看各种类型的热电制冷循环过程的Flash动画演示,加深对本章知识的理解。