低温原理讲课教案

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1、低温原理讲课教案【关键词】低温原理【论文摘要】低温原理讲课教案 低温原理讲课教案 第一章           低温工程的性质通常指的工质为低温工质与制冷工质的不同：1、即可作为制冷工质，又可作为原料、产品。                 2、可以是相变制冷，可能是单相制冷。                 3、单靠加压不能液化。低温与普冷的区别：1、可能是闭式循环，也可能是开式循环。                 2、高低温热源温差较大，须采用回热系统。以120K为界以下：（1）烃类：烷、烯、炔     约120K（）石油气（戊，已烷），  天然气（甲烷）  

2、（2）空分成分：    约80K（3）超低温： H2,  20K,   He, 4.2K §1-1 低温工程的种类 120K级的低温：天然气（广义）的液化分离-----------石化行业80K级的低温：空气的液化分离         -----------制氧行业20K级以下的低温：氢气的液化，氦的液化。 低温工程的性质：（1）甲烷，天然气的主要成分：（5）氖            来自空气，              灯炮气（6）氢             来自煤、天然气，   燃料（7）氦           来自合成氨尾气、天然气             

3、制冷剂所指的低温技术：（1）   获得纯净的低温介质（分离技术）（2）   获得低温液态工质（液化技术）（3）   利用低温工质获得所需的低温温度（低温制冷技术）（4）   利用低温制冷获得高真空（低温泵）（5）   低温工质的储藏与运输（6）   低温绝热技术。 §1-2 空气及其组成气体的性质空气=干空气+水蒸气干空气：       78% 21% 1%                      二元：N2+O2             三元：N2+O2+Ar可写作理想气体对待，M=28.97， 在相平衡（汽/液）情况下：           液体中，N2：5

4、9%   O2：40%   ：1%（1）：安全，无味无毒，保护气体，      是极好的冷源介质，保存生命（生物），预冷和保护层（）（2）：助燃，促进动植物生命新陈代谢，很活泼。 易于爆炸，在空分装置，输氧管道，…。是无色，炼钢助燃，火箭发动机，焊接，切割……。（制氧机的名字来源）（3），隋性气体（不氧化），作为保护气体或切灯泡气，空气含量大。（4）：很好的制冷剂，安全可靠（）所谓的空分：就是从空气中提取N2、O2、Ar以及Ne……。主要是低温分离，此外还有常温分离方法：分子筛变压吸附（SPA），膜分离等。 §1-3 氢的性质（1）性质最为复杂的低温工质有三个同位

5、素H D T。H：0个中子，1个质子；D：1个中子，1个质子氢是，而HD仅占0.026~0.032%的比例。的密度最小，最大，最小、最小，扩散能力很强，可以渗透金属。：a、制冷工质  b、洁净燃料 c、重氢的原料 不易处理，易燃易炸，易泄漏。（2）正氢与仲氢 Ortha-Hydrogen正氢，   Para-Hydrogen仲氢，平衡氢(e-)=正常氢（标准氢）(n-)=75%（O—P）正—仲转化，放热反应，汽态时要催化。转化热>汽化潜热，液态时可自动转化，但很慢。的储存：由于转化热放出，易于汽化，故生产时加催化剂。促使O→p转化。（n→e的放热，和n→P的放热）

6、所以的性质有多种正常氢（），平衡氢（），仲氢（）同位素有正常氘（），……。 §1—4 氦的性质氦有两种同位素主要是天然气中提取通常指的氦为，同为含量很少。氦是最难液化的气体，很长时间被认为是永久气体。氦有两个三相点，在25bar以下得不到固体，但存在一个高阶的液态相变：叫做超液氦，中间的线叫入线。 入转变点约2.17K，“”显示了Cp的变化关系—突变，无气化潜热  特性：（1）超流性“爬膜”、“喷泉”          （2）超导热性。当时，的混合物存在。，越高。[超导特性是固体导电特性（电阻为0，抗磁性=）]超导与超流均为量子特性。phonon声子 photon

7、光子 quantum量子。第二章 获得低温的方法 §2-1 获得低温方法有物理法（1）相变制冷（液体气化，固体融化，固体升华，液体抽气）(2)压缩气体绝热节流 （3）等熵膨胀   （4）辐射制冷  （5）涡流制冷 （6）热电制冷，（7）吸收制冷 吸附制冷。 §2-2 绝热节流低温制冷装置中，主要是绝热节流和等熵膨胀（主动）什么是节流过程：       理想气体 焦一汤效应，节流后的温度变化效应（实际气体）微分节流效应        理想气体积分节流效应      取决于节流前的气体状态。三种情况内在机理，，节流后，但d(pv)不定，也不确定。 转化温度与转化曲线 

8、  根据微