低温原理教学大纲.docx

低温原理 一、课程说明 课程编号： 100119Z10 课程名称（中 /英文） ：低温原理 /Theory of Cryogenics 课程类别：专业选修课 C 组 学时/学分： 32/2 先修课程：制冷原理与设备、工程热力学、传热学、流体力学 适用专业：能源与动力工程 教材、教学参考书： [1] 陈光明、 陈国邦 .制冷与低温原理 .北京： 机械工业 出版社 [2] 吴业正 .制冷与低温技术原理 .北京： 高等教育出版 社 二、课程设置的目的意义 通过本课程的学习， 使学生学到低温获得、 气体液化、 气体分离等低温方面 的基础知识， 理解与掌握低温过程和循环的原理与理论计算分析方法， 为后续的 专业课、 生产实习、 毕业设计等的学习提供理论准备， 同时也为今后解决低温方 面的生产实际问题和科学研究打下必要的理论基础。 三、课程的基本要求 知识：掌握低温热力学基础；气体制冷和液化循环的原理与理论计算方法； 流体混合物的分离原理与计算方法。 学会对低温循环及系统进行分析建模的一般 性方法。 能力： 培养能自主对各种低温循环性能进行理论分析的能力； 将本课程知识 应用于实际低温系统工程的能力； 初步具备发现实际低温循环系统存在的问题和 解决这些问题的能力；提高开发创新性低温系统的能力。 素质： 通过课程中的分析与讨论环节培养善于针对理论知识进行沟通交流的 素质； 提升善于理解低温系统基本原理与理论的基本素质； 提升自主学习和终身 学习的意识，形成不断学习和适应发展的素质。 第 1 页/ 共 3 页 与 与 理 论 模型 四、教学内容、重点难点及教学设计 章节 第 1 章 教学内容 低温技术的内 涵和发展 2 2总 2 2 学 讲课 实 教学重点 时 (含研讨 ) 践 低 温 的 定 义 与 技 术 发 展 第 2 章 低温的热力学 基础 低 温 相 关 的 热 4 4 力 学 定 义 与 计 算 第 3 章 重要低温 过程： （ 1）有外功输 出的膨胀过程 关 键 低 8 8 温 过 程 的 原 理 绝热放气过程 节流膨胀过程 第 4 章 第 5 章 气体制冷与液 化循环： （ 1）节流循环 （2）等熵膨胀 循环 （ 3）组合循环 流体混合物分 离原理与方法： 气体的理 想分离 流体混合物分 离方法 低温空气 分离系统 重 要 气 体 制 冷 与 液 化 10 10 循 环 的 基 础 设 备 、 原 理、计算 8 8 流 体 混 合 物 分 离原理、 方 法 与 设备（精 馏塔） 教学难 点 低 温 的 定义 相 关 定 义 的 理 解 低 温 过 程 理 论 模型 循 环 原 理 与 计 算 分 离 原 理 与 理 论 模型 教学方案设计（含教学方 法、教学手段） 基于典型历史事件，结合 现状和发展讲解低温技术 的重要意义，介绍本课程 学习内容。 教学方法：从低温原理需 具备的基础知识引出低温 热力学基础重点，然后逐 一进行讲述。 教学手段：基础知识总体 介绍（ 1 学时） ；对各个知 识点进行板书详细讲解 （3 学时） 。 教学方法：先总体介绍气 体低温膨胀制冷的三个重 要方式，然后分别建立其 制冷过 程的数学模型，并对制冷 降温效果进行理论分析， 其中将应用到上一章节的 热力学基础知识。 教学手段：采用板书对各 个低温过程的数学模型进 行讲解（ 7 学时） ，期间让 学生参与建模；对三个过 程进行比较讨论 （1 学时） 。 教学方法： 联系上一章节， 引 出 气 体 制 冷 和 液 化 循 环，分别对几种重要的气 体制冷和液化循环的设备 结 构 和 性 能 进 行 详 细 讲 解； 最后进行比较和总结。 教学手段：采用 ppt 对气 体制冷和液化循环进行动 态展示，采用板书对其性 能数学模型进行推导（ 8 学时）； 以课堂讨论的形式 对各个循环进行比较和未 来的发展进行展望（ 2