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《制冷原理与装置》课程教学大纲

发布时间：2014-10-21

 
 

 

 
一、课程与任课教师基本信息
课程名称：制冷原理与装置 课程类别：必修课 √选修课□
学时/学分：56/4 其中实验（实训、讨论等）学时：8
授课时间：星期二、四 授课地点：7B208
任课教师姓名：左远志 职称：教授
所属院（系）：能源与化工系
联系电话：22861861 Email:[email protected]
答疑时间、地点与方式：周二、12J307，面授
二、课程简介
本课程系是热能与动力工程专业的一门专业课，旨在向学生系统介绍制冷原理和制冷装置，使学生掌握各种制冷循环的组成、特点及热力计算方法，并以蒸汽压缩式制冷为主线进行讲解，原理部分侧重理论分析，设备部分则侧重讲解各种制冷设备的结构、特点及选型计算，同时也为学生进一步学习其它专业课程打下基础。
三、课程目标
本课程主要研究获得低温的方法及循环的原理，设备结构和性能特性，系统流程和设计，新工质的性质及使用等。设置本课程的目的是使学生掌握蒸汽压缩式制冷和吸收式制冷的原理；了解设备的结构；常用制冷剂的性质以及制冷系统分析计算。通过本课程学习要求学生：掌握蒸汽压缩式制冷和吸收式制冷的原理，具备相应的分析计算能力；了解组成制冷循环各类设备的类型和结构，工作过程和运行特性；掌握常用制冷剂的性质；掌握系统的布置与流程；制冷技术理论在空调方面的应用。本课程是实践性较强的专业课程，教学中应注意加强实践环节，以及一些基本测试技能的训练，为培养提高学生的分析和解决工程实际问题能力、创新能力打下基础。通过该课程学习，可以向学生提供一套系统的创新理论和科学思维方法，对开拓学生的视野、提高创新能力大有帮助。
四、与前后课程的联系
先修课程：工程热力学、传热学、流体力学
五、教材选用与参考书
1、选用教材：郑贤德主编.制冷原理与装置. 机械工业出版社,2011-1-1,第二版
2、参考书：
吴业正主编.制冷原理及设备.西安交通大学出版社，1997
吴业正.制冷与低温技术。北京：高等教育出版社，2004
王如竹.制冷原理及技术.北京：科学出版社,2003
彦启森.空气调节用制冷技术. 北京：中国建筑工业出版社,2004

六、课程进度表
周
次		 教学主题 要点与重点 要求 学时
1 制冷技术的发展概况 制冷及制冷技术的领域划分；基本概念和知识点：制冷，制冷技术的研究内容和理论基础 了解本课程研究对象、学习目的和要求；
了解制冷技术的发展概况及应用。 		2
1、2 制冷方法 各种制冷方法，制冷的基本热力学原理 了解普冷范围几种制冷方法的基本原理及热力学特性；
掌握制冷的热力学基础。 		4
2、3 制冷剂 制冷剂的性质，混合制冷剂 掌握制冷剂的种类、代号、性质；
掌握常用制冷剂的热力特性及选择方法；了解环保型制冷剂的最新研究进展及应用情况；
了解常用的载冷剂及其性质。		 4
3、4、5 单级蒸气压缩式制冷循环 蒸气压缩式制冷的理论循环过程及热力计算；单级蒸汽制冷循环的热力特性分析；液体制冷剂的过冷和回气过热 ；蒸气压缩式制冷的实际循环过程 。 掌握由逆卡诺循环的原理导出制冷系数、热力完善度，了解变温热源的逆向循环，热泵的应用。掌握理论循环与逆卡诺循环的区别及因此带来的影响，掌握制冷剂的压—焓图，在压焓图和温熵图上熟悉液体过冷，吸气过热及回热循环对制冷循环的影响。重点掌握理论制冷循环的热力计算的步骤和方法。 8
 
5 蒸汽压缩式制冷循环性能实验 制冷循环的性能指标测定 掌握单位制冷量、单位容积制冷量，比功、冷凝热、制冷系数的表征 2
5、6 两级压缩和复叠式制冷循环 两级压缩制冷循环的热力计算和温度变动时的特性；复叠式制冷循环。 掌握采用两级压缩制冷循环的原因及其基本流程；
重点掌握常用两级压缩制冷循环的形式及其特性分析；
了解复叠式制冷循环的组成及特点。		 6
7 吸收式制冷机的溶液热力学基础 溶液的性质、相律、相图，二元溶液的焓浓度图；稳定流动下溶液的混合与节流。 掌握溶液热力学性质；
了解溶液在加热（或放热）过程中状态的变化情况		 4
7 中央空调系统的认识实验 参加学校图书馆、学术交流中心的中央空调系统 掌握机房制冷站的组成，了解冻水系统、冷却水系统以及风系统 2
8 氨吸收式制冷机 氨水溶液的性质；单级氨水吸收式制冷机循环过程及其在h～ξ图上的表示；氨水吸收式制冷机与蒸气压缩式制冷机的性能比较。 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；了解氨水溶液的性质；
掌握氨吸收式制冷循环的原理、流程和特点。		 4
9、
10		 溴化锂吸收式制冷机 溴化锂吸收式制冷机原理；溴化锂吸收式制冷机的热力及传热计算；溴化锂吸收式制冷机的性能及其提高途径；溴化锂吸收式制冷机冷量的调节及其安全保护措施。 熟悉溴化锂水溶液的性质和图表。掌握溴化锂吸收式制冷机的工作原理，循环过程在焓浓度图上的表示，熟悉溴化锂吸收式制冷的热力计算的步骤和方法。熟悉两效溴化锂吸收式制冷机，直燃式溴化锂吸收式冷、热水机组，两级溴化锂吸收式制冷机工作的原理。 6
10 热电制冷 热电堆设计。 掌握热电制冷的原理、基本热电偶的制冷特性；；
了解热电堆的设计；
了解热电制冷的应用。		 2
10 冰箱空调器的组装与维修实验 分体式空调、双门冰箱 掌握制冷系统的原理，组成，掌握制冷维修的一般程序，故障诊断，安装 4
11、12 制冷机的热交换设备 热交换设备中的传热过程，热交换器的对数平均温差、焓差及介质换热系数，冷凝器、蒸发器的设计计算。 掌握热交换设备中的传热过程；
了解冷凝器和蒸发器的分类、结构型式、特点及传热计算；
了解热交换设备强化传热技术。		 8
13、14 制冷机的其它辅助设备及管道 膨胀机构及阀门；蒸气压缩式制冷机的辅助设备与管道；热绝缘。 了解节流机构（热力膨胀阀、浮球阀等）的基本结构及热力特性分析；
了解其他辅助设备（油分离器、空气分离器等）的作用、结构及特点。		 6
14 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，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。 要求学生课外广泛阅读文献，使其拓展和加深所学知识 2
七、教学方法
课堂授课采用传统方法与现代化手段有机结合的方式，恰当采用投影、多媒体等电化教学手段来提高教学效果。注重提问、专题讨论、习题训练、课余的实验研究等灵活多样的方式来调动学生学习的兴趣，强化重点的深入理解、掌握，从而调动学生学习的积极性、自觉性和主动性，培养学生的自主学习能力和创新能力。
在教学设计方面，重视探究性学习、研究性学习，鼓励学生就某一专题讨论，加强学生综合运用所学知识解决问题的能力；由于本专业学生数量不多，课堂教学内容的设计比较灵活，可以根据课程内容和学生特点，要求学习效果较好的同学充分发挥其特长，并利用课堂讨论时间进行专题讲解，比如就新型制冷剂设立专题，让学生准备资料，分组进行讲解，这种教学方法，能有效调动学生积极参与学习，促进学生积极思考，促进学生学习能力发展。而且锻炼了学生自我表达的能力。
在课时安排上，根据主讲教师各自的专长，分章节承担课程，把以前单一教师一门课程“一竿子插到底”的方式变为课程组按计划有机、连续含接方式，可使学生博采众长、活跃课堂、多方面接受专业思维，使教学在比较、友好竞争又相互合作的方式下提高课堂教学效果。
现代教学技术手段的应用主要是利用多媒体设备教学，应用教学课件进行教学，全方位对学生实施情景教学，避免了传统教学中图表现场绘制过程、复杂内容抄写过程，节省了时间、有效精简了授课学时，并使学生对实际设备外形与内部结构、系统产生直接感官印象，快速熟悉制冷系统结构及运行，通过利用多媒体课件开展讨论式教学，从知识"灌输"过渡到"思维启发"；自制了多媒体课件，开展讨论式教学，把枯燥、抽象的复杂热力循环理论"动漫化、形象化"，把结构复杂、系统庞大的设备进行"图片解剖"，提高课堂教学效率。 如对制冷循环过程、制冷系统，设备结构等，采用多媒体演示，达到较好的表现力和直观性效果。而对于较为复杂的制冷循环，如氨和溴化锂吸收式制冷循环，循环中含有多个流程。为了使学生对该循环有清晰的认识，课堂讲解基本原理后，请学生上讲台亲手操作各种吸收式制冷循环的多媒体动画演示，并向其它同学讲解循环流程，对其中出现的疑难问题，师生间进行相关的讨论，实现互动教学，提高了学生学习的热情，有利于学生对复杂知识的记忆、理解，获得了较好的教学效果。同时，可以增加课外相关新技术、新知识，为学生将来发展作基础，激发学生学习兴趣，提高教学效率，改善教学效果。另外，充分利用网络资源补充“课堂”教学，在网上有完整的课程资源，如教学大纲、电子课件、电子讲义、自测题、复习题等等，学生作业也可以通过网络完成，并且，课程网站设有在线答疑栏目，可以实现师生对话，及时解决学生的问题、从而提高学习效果。
八、对学生的学习要求
1、学习本课程的方法、策略及教育资源的利用。
1) 预习，即做到课前先预习，把难点记下来，要带着问题有目的地听课。
2) 认真听课，即上课认真听老师授课，做到专心致志。专心听讲的同时，还要积极思考，做好笔记，对不懂的问题下课后找同学或老师及时解决。
3) 保质保量地完成作业，即在复习和消化的基础上独立完成老师布置的作业。
4) 重视实验和实践，即注意培养自己的动手能力，掌握必要的技能。理论上会讲，实践上会做，才算真正学好、学会。
5)利用多媒体课件以及国家精品课程资源网。
2、学生必须阅读的论著，建议学生阅读的论著。
必须阅读的论著：
1）吴业正.制冷与低温技术。北京：高等教育出版社，2004
2）王如竹.制冷原理及技术.北京：科学出版社,2003
3）彦启森.空气调节用制冷技术. 北京：中国建筑工业出版社,2004
建议学生阅读的论著：
1）(美)汪善国.空调与制冷技术手册（原书第2版）. 北京：机械工业出版社，2006
3、学生完成本课程每周须耗费的时间。
8学时
4、学生的上课、实验、讨论、答疑、提交作业（论文）单元测试、期末考试的等方面的要求。
要有明确的目标与积极的学习态度，课前预习，认真听课，保质保量地完成作业。安排专题讨论课，演讲报告及演讲1次，提交作业6-8次，期末考试采用闭卷形式。
5、学生参与教学评价要求。
课程结束前1-2周内，按照学校统一安排，通过网上评教系统，回答调查问卷，实事求是地对本课程及任课教师的教学效果作出客观公正的评价，是学生的应尽的责任和义务，对促进教师改进教学工作具有重要的意义。
九、成绩评定方法及标准
（说明课程成绩评定的方法、内容及评定标准，使学生清楚考核要求。）
考核内容 评价标准 权重
到堂情况 缺课1次扣1分 10%
课堂讨论 演讲报告及演讲1次 10%
完成作业 完成6-8次 10%
期末考核 制定试卷评分标准，基本概念与问题占40%，计算题占60% 70%
考试方式 开卷□ 闭卷√ 课程论文□ 实操□



十、院（系）教学委员会审查意见


我院（系）教学委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。
院（系）教学委员会主任签名：

日期： 年 月 日



 

九、学生反馈信息

————————————学生沿此线剪下交任课教师——————————————



我已经阅读了这门课程的教学大纲，理解并同意大纲中列示的要求。

学生签名： 日期： 年 月 日
 
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