“低温制冷技术最新进展”课程教学大纲

英文名称：Advanced Cryogenic Refrigeration Techniques

课程编号：ENPO810403

学时：40 （理论学时：32 实践学时：8）

学分：2

适用对象：能动学院研究生

先修课程：传热学、工程热力学、流体力学、制冷与低温原理与装置

使用教材及参考书：

1.陈国邦.小型低温制冷机原理.北京：机械工业出版社，2003.

2.Timmerhaus, Klaus D..Advances in Cryogenic Engineering. Springer,2013.

3.陈国邦.最新低温制冷技术. 北京：机械工业出版社，2006.

4.边绍雄.低温制冷机. 北京：机械工业出版社，1983.

5.吴业正.制冷及低温原理. 北京：高等教育出版社，2004.

6.张祉祐. 低温技术原理与装置. 北京：机械工业出版社，1987.

一、 课程性质和目的

性质：专业选修课

目的：了解低温制冷技术与相关学科的关系、低温制冷技术在现代科技中的作用、大型低温系统的技术发展、低温气体液化与分离技术、低温液体的储藏与运输技术、低温制冷机与热力循环以及低温制冷技术的进展情况等知识；掌握低温制冷技术领域在国内外的最新发展方向及进展情况，拓展研究生在低温制冷技术工程领域的知识面。

二、 课程内容简介

该课程包括各种典型的低温制冷技术的基本原理和设备流程及国内外相关的最新研究进展，是制冷与低温工程专业知识领域的扩展，属专业选修课。该课程主要包括低温制冷技术的基础知识，空间制冷技术的特点及最新进展，大型低温系统的技术发展、低温气体液化与分离技术、低温液体的储藏与运输技术、低温制冷机与热力循环以及低温制冷技术的进展情况等等内容。为学生在今后相关领域内的工作提供必要的理论准备，同时也为相关专业学生拓宽知识领域做一些有益的铺垫。

三、 教学基本要求

1．掌握低温制冷技术的理论基础；

2．熟悉斯特林制冷和脉管制冷的工作原理；

3．了解G-M制冷机、节流制冷机、吸附式制冷机的工作原理；

4．了解空间制冷技术和磁制冷技术的最新发展；

5．了解低温工质液化基础运技术的最新进展；

四、 教学内容及安排

第一章：低温制冷技术概述(4学时)

    1. 温区的划分与定义

    2. 低温制冷技术包括的内容

    3. 低温制冷技术包括的内容

第二章：低温制冷技术发展回顾（2学时）

    1. 国际低温技术发展历史

    2. 国内低温技术发展历史

    3. 低温技术在现代科技中的作用

第三章：低温制冷技术与相关学科的关系---交叉学科的产生与发展（2学时）

    1．低温与材料学科—低温材料学

    2．低温与材料学科—低温材料学

    3．低温与化学---低温化学

    4. 低温与生命科学---低温生物学，低温医学，低温外科学

第四章：低温制冷技术在现代科技中的作用（8学时）

    1． 低温与气体行业

    2． 低温与超导技术

    3． 低温与航天技术

    4． 低温与环境科学

    5． 低温与国 防技术

    6． 低温与生命科学

    7． 低温与核科学

    8． 低温与能源科学

    9． 低温与加工业

第五章：大型低温系统的技术发展（4学时）

    1． 大型布雷顿循环制冷系统—气体制冷（氦气）

    2． 大型克劳特（Claude）循环制冷系统—液化系统

    3． 中国正在建设的大型科学装置中的低温系统

    4． 国外近期建成的大型科学装置中的低温系统    

第六章：低温气体液化与分离技术（4学时）

    1． 低温气体的液化循环

    2． 气体液化的目的与用途

    3． 气体的液化及分离技术

    4． 技术核心

    5． 氢的生产

第七章：低温液体的储藏与运输技术（4学时）

    1． 储藏技术：低温绝热、低温材料、容器结构

    2． 运输技术

    3． 难点

第八章：低温制冷机与热力循环（3学时）

    1． 制冷系统热力循环

    2． 制冷机及其循环

第九章：低温制冷技术展望（1学时）

    1． 科技进步使得学科之间交叉融合

    2． 低温制冷技术作为高科技发展的依托

    3． 低温技术自身的发展方向

五、 实践环节

氢浆的制备；（4学时）

微重力环境低温流体气液分离；（4学时）

七、 考核方式

考察；

期末调研报告成绩占 50 %，基础知识考察占50 %。