上游充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 低温原理及应用 2018年春季 黄永华/王如竹 六漏 层是原品员 答疑： 邮箱huangyh@sjtu.edu.cn;电话：34206295 rzwang@sjtu.edu.cn;电话：34206548 或预约办公室：机动A楼432室
低温原理及应用 2018年春季 黄永华 /王如竹 答疑: 邮箱 huangyh@sjtu.edu.cn ; 电话: 34206295 rzwang@sjtu.edu.cn; 电话:34206548 或预约 办公室：机动A楼432室
国家精品课程→国家级精品资源共享课 2005 2013 雪 21世纪商等校之材 上店用快离校大五重核教出 家品程鞋收材 低温系统 王如竹正球维期装 制冷原理与技术 上专市散司克能金站编 制冷原理与技术 王如竹等编 王如竹丁国良吴静怡连之伟谷装编 常 上n安0大浮中w 里片 B身感热 上游充通大学 2018年2月27日 2 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY
2018年2月27日 2 国家精品课程 国家级精品资源共享课 2005 2013
教材和参考书 教材：制冷原理与技术，王如竹等编，科学出版社，2003.8(ISBN:978- 7030113429) 参考书目： 1) Cryogenic systems.Randall F.Barron,1st edition,McGraw-Hill,1966 (ISBN:0-07-003820-1);or 2nd edition,Oxford University Press, USA,1985(ISBN:978-0195035674) 2) Cryogenic Engineering,Flynn T.M.,New York,1997 3) 低温系统，王如竹等编著，上海交通大学出版社，2000.12 4) 制冷与低温技术原理，吴业正等著，高等教育出版社，2004.7 5) 制冷与低温原理，陈光明主编，机械工业出版社，2000.5 6) 最新低温制冷技术，陈国邦等著，上海交通大学出版社，2003.4 上游充通大学 2018年2月27日 3 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY
2018年2月27日 3 教材和参考书 教材：制冷原理与技术，王如竹等编，科学出版社，2003.8 (ISBN: 978- 7030113429) 参考书目： 1) Cryogenic systems. Randall F. Barron, 1st edition, McGraw-Hill, 1966 (ISBN: 0-07-003820-1); or 2nd edition, Oxford University Press, USA,1985 (ISBN: 978-0195035674) 2) Cryogenic Engineering, Flynn T.M., New York,1997 3) 低温系统，王如竹等编著，上海交通大学出版社，2000.12 4) 制冷与低温技术原理，吴业正等著，高等教育出版社，2004.7 5) 制冷与低温原理，陈光明主编，机械工业出版社，2000.5 6) 最新低温制冷技术，陈国邦等著，上海交通大学出版社，2003.4
课程信息及成绩构成 3学分/48学时 课堂教学32学时+课程设计16学时 课程的成绩构成 作业 实验 期末考试 ·课堂成绩75% 10 20 45 ·设计成绩25% (1)分组进行，4人一组，每组集体完成一个设计题目，但 每人须有相当工作量的具体完成内容。完成形式：提供设计 图纸、设计报告、相关计算机演示程序、动画等。 (2)考核以每人独立完成的内容评分为主，占75%； 团队 集体完成质量以及整体效果评分占25%。 上商充通大学 2018年2月27日 4 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY
2018年2月27日 4 3学分/48学时 课堂教学32学时+课程设计16学时 课程的成绩构成 • 设计成绩 25% (1)分组进行，4人一组，每组集体完成一个设计题目，但 每人须有相当工作量的具体完成内容。完成形式：提供设计 图纸、设计报告、相关计算机演示程序、动画等。 (2) 考核以每人独立完成的内容评分为主，占75％；团队 集体完成质量以及整体效果评分占25％。 作业 实验 期末考试 10 20 45 • 课堂成绩 75% 课程信息及成绩构成
课程设计示例 (1)低温容器（杜瓦）课程设计（绝热、真空、机械力学等知识点） (2) 低温下固体材料热导率或比热实验装置的设计（低温材料物性及测量方法 (3) 流程模拟软件HYSYS或ASPENPLUS的空分流体或LNG流程设计案例( 气体分离) (4) 小型氨液化器或液氮机的简单设计（流程设计、热设计、机械设计）（气 体液化) (5) 材料高低温热膨胀系数测试仪的设计和研制 (6) 基于G-M低温制冷机的绝热材料性能测试实验台设计和研制 (7) 生物细胞低温冷冻过程可视化装置设计 (8) 高精度低温温度计标定系统设计 (⑨)低气压低温换热设备性能测试装置设计 (10)内含超导电缆的波纹管内液氮流动阻力和温升特性仿真计算 (11)用于研究蒸气冷却屏对低温容器绝热作用的实验装置设计与测量验证 (12) 上游充通大学 2018年2月27日 5 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY
2018年2月27日 5 (1) 低温容器（杜瓦）课程设计（绝热、真空、机械力学等知识点） (2) 低温下固体材料热导率或比热实验装置的设计（低温材料物性及测量方法 ） (3) 流程模拟软件HYSYS或ASPENPLUS的空分流体或LNG流程设计案例（ 气体分离） (4) 小型氦液化器或液氮机的简单设计（流程设计、热设计、机械设计）（气 体液化） (5) 材料高低温热膨胀系数测试仪的设计和研制 (6) 基于G-M低温制冷机的绝热材料性能测试实验台设计和研制 (7) 生物细胞低温冷冻过程可视化装置设计 (8) 高精度低温温度计标定系统设计 (9) 低气压低温换热设备性能测试装置设计 (10) 内含超导电缆的波纹管内液氮流动阻力和温升特性仿真计算 (11) 用于研究蒸气冷却屏对低温容器绝热作用的实验装置设计与测量验证 (12) … 课程设计 示例
课程网站：htp:l/cc.sjtu.edu.cn/G2S/site/cryo.html http://cc.stu.eau.cn搜索课程名称“低温原理及应用” 低温原理及应用 果程 最后更新：20 课程标签 方问量 首页 程节介 教师简介 教学大每 教学安排 教学参考书 课件资 作业布雪 教学录像 课程性质：《低温原理及应用》是热能与动力工程专业的一门重要专业方向课，是能源动力和湘关专业的必修主干课。是原“国家 精品课程”的主干部分，2013年新入选为国家“精品资源共享课”。 教学目标：低温技术及其应用涉及低温的获得、低温的保持、低温气体液化与分离、低温真空、低温测试等科学技术内容，其应用 领域包合了航空航天，高能物理、电子技术、机锐系统、空间模拟、红外莲感、生物医学、食品加工、材料回收、过程工业等各个方 面。本课程不仅为学生学习有关专业课程提供必要的是础理论知识，也为从事相关专业技术工作、科学研究工作及管理工作提供重要 的理论础。(A52,A5.3,A54,B2,B3,B4,C1,C2,C4) 通过本课程教学，不仅使学生在低温制冷原理、气体液化与分离原理、低猖传热与绝热原理等具有完黎的了解，而且能够知晓低 答疑论坛 温技术在液化天然气能源工业、气体工业、航空航天工业以及生命科学和基础物理研究等的具体应用，培养学生结合工程领域能自如 应用所学到的专业基础知识。同可时还培养学生的低温实验动手能力，具体来说： (1) 军提低温制冷的三种望本原理（节流、膨胀、放气），在此是础上能采用热力学系统分析方法分析和评价各类低温制 ☑ 作业考试 冷、气体液化与分高系统等的热力学性能。熟悉低温回热型气体制冷机和其它低温制冷机的一般原理。(B2、C1、C2) (2) 军握低温热力学循环方法，能够分析其中的部件性能对系统性能的影响，从而知晓低温系统的构建方法。对低温工质以 及混合气体热物性计算软件有比较好的掌握。(A5.2、B2) 果程学习报名 (3) 初步亭握低温实验的一般测试方法，重点在于低温绝热的测试，直观地认识低温绝热传热过程的特点、测量传热管数的 基本传感器和仪器。进行低温磁悬浮、低温超导、低温粉碎、以及低温制冷机的认识实验，获得低温技术应用的深入认 识。(A52、A53、A5.4、B4) (4) 能熟练运用低温工质物性表、p-图等。(A52) (5) 初步具有综合分析实际低裙技术应用的能力、运用理论分析抽象解决实际问题能力。例如能够结合低温原理有关知识对 人类生活和工程实际展开扬想。(B2、B3、C4) (6) 强化理论来源于实践，实践是检验理论的唯一标准的认识现。(A5.2,B4.C2) 上游充通大学 2018年2月27日 6 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY
2018年2月27日 6 课程网站： http://cc.sjtu.edu.cn/G2S/site/cryo.html http://cc.sjtu.edu.cn 搜索课程名称 “低温原理及应用
网站上提供什么？ 教师简介 课程简介 黄永华，男，1978年生，博士，研究员，海导 2006年3月于浙江大学获得动力工程及工程热4物理专业墙士学位.2006-2007年关国 年加入上海交通大学制冷与低温工程研究所：2014-2015美国普渡大学访问学者。借 ©课程安排 划、上海市教委晨光人才计划、上海交通大学晨星人才计等，获得国家技术发明二 (排第3】、国际低温工程Klipping学术奖等。主持有国家自然科学基金项目、973g 项目。2008至今主#中文和全觅文工程热力学，2013年起主讲低温原理及应用. 低温原理及应用(P0325,3学分) 2017-2018第二学期 授课教师：黄永华、王如竹 授课教室：上院301；授课时间：1-16周每周二6-8节 学时 日期 主题 主讲人 地点 作业 2月27日 课程介绍及低温工程导论 黄永华、王如竹 教室 2 2月27日 逆向热力学循环（制冷/热泵）回顾 黄永华，王如竹 教室 低温技术梦想 1 2月27日 低温材料与流体物性【怎么获取数据，包括低温平台的】 黄永华，王如竹 教室 4 2 3月6日 低温的获得方法 黄永华 教室 5 2 3月6日 气体液化1 黄永华 教室 2道习题 6 2 3月6日 气体液化2【布置研讨任务】 黄永华 教室 7 3 3月13日 疲五和超流氨低温系统研讨【结合He1I:CGS项日】 王如竹 教室 8 3 3月13日 液荒和超流家低温系统研讨【结合He-11;CGS项目】 王如竹 救室 9 3 3月13日 夜氮和超流氯低温系统研讨【结合He-1I:CGSF项目】 王如竹 教室 10 4 3月20日 气体分离基税 黄永华 教室 1 4 3月20日 任温精饰法、变压吸附及膜分离 黄永华 教室 2道习题 12 4 3月20日 空气分离系统 黄永华 教室 13 5 3月27日 大型低温制冷机 黄永华 教室 14 3月27日 小型低温制冷机（斯特林，GM、VW、S01vay) 黄永华，嘉病（技物所/住友） 教室 低湿制冷机综达述报告 15 3月27日 小型低温制冷机（脉言，热声） 黄永华 教室 16 6 4月3日 吸附任温制冷机，镒制冷和稀释制冷机 黄永华 实验室 17 6 4月3日 小型任温制冷机实验(GV、脉芒或斯特林) 黄永华、防致 实地型 实验报告 4月3日 小型任温制冷机实验(G-M,脉管或斯特林)【布置研讨任务】 黄永华，助效 实始空 上游充通大学 19 4月10日 小型制冷机（或础制冷》研讨 王如竹 致室 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY
2018年2月27日 7 网站上提供什么? 教师简介 课程简介 课程安排
网站上提供什么？ 教师简介 课程简介 第01-03课：包第01-03讲课程介绍及低温工程导论.pdf 第04-06课：包第04-06讲低温材料与流体物性.pdf 课程教学大纲 第07-09课：包第07-09讲低温的获得方法.pdf 课程讲义(ppt) 园第01-02讲作业 回第03-04讲作业 布置的作业 园第01-02作业答案 作业参考答案 包第03-04作业答案 教学录像： 1.液氮滴示 教材参考书 教学录像 上游充通大 2018年2 王奶，玉安，线，上海大壮。厚壮月，侧好 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY
2018年2月27日 8 网站上提供什么? 教师简介 课程简介 课程教学大纲 课程讲义（ppt） 布置的作业 作业参考答案 教材参考书 教学录像
”技术的由来 Greek Kp0(.“roSt”, Yuvoual-----sto produce" “Cryogenics”neans "To produce frost"--get cold 低温学” 如今已被作为低温的同义词来用 上游充通大学 2018年2月27日 10 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY
2018年2月27日 10 “ ”技术的由来 Greek : κροζ ------ “frost”, γινομαι ------ “to produce” “Cryogenics” means “To produce frost” ------ get cold ! “低温学” 如今已被作为低温的同义词来用
《格利佛游记》的科学幻想： P ENG U IN AU DI OB OO KS 公元1726年，Jonathan Swift在《格利佛游 PENGUIN CLASSICS 记》中他的Lagado神学院之行时说：一些 JONATHAN SWIFT GULLIVER'S TRAVELS 人把空气压缩冷凝成一种干而有形的物 质，方法是抽取硝酸钾，并过滤这种含水 的流态物质。 在《格利佛游记》出版的年代，空气被认 为是一种“永久”气体。由此可见，Swift READ BY HUGH LAURIE 在空气液化实现前150年就预见了这种方 法。 上游充通大学 2018年2月27日 11 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY
2018年2月27日 11 《格利佛游记》的科学幻想： 公元1726年, Jonathan Swift 在《格利佛游 记》中他的Lagado神学院之行时说: 一些 人把空气压缩冷凝成一种干而有形的物 质, 方法是抽取硝酸钾, 并过滤这种含水 的流态物质。 在《格利佛游记》出版的年代, 空气被认 为是一种“永久”气体。由此可见, Swift 在空气液化实现前150年就预见了这种方 法
