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第1章 制冷与低温系统实验、监控的评价参数和性能指标1

1.1温度及其测量方法1

温度的基本概念1

温度测量方法2

1.2压力及其测量方法11

压力的基本概念11

稳态压力的测量12

动态压力的测量14

1.3能耗指标及其测量技术15

功率及其测量方法15

耗热量及其测量方法17

1.4制冷量及其测量方法19

1.5能效比21

1.6液化系数及其他参数22

参考文献23

第2章 制冷与低温工质的性能与实验24

2.1制冷剂概述24

制冷剂的选用准则24

环境影响指标24

热力性质及其对循环的影响25

粘度和导热性27

制冷剂与润滑油的溶解性27

其他物理、化学性质28

替代CFCs的单一制冷剂29

混合制冷剂32

2.2制冷剂制冷性能评价34

2.3低温工质或低温液态产品及其应用35

液氮35

液氦36

液氢39

液氧39

液化空气40

液氖40

应用注意事项40

2.4实验 混合工质制冷实验原理与方法40

参考文献43

第3章 制冷系统及设备的实验44

3.1实验1 单级蒸气压缩制冷系统的循环实验原理与方法44

3.2实验2 活塞式制冷压缩机的性能实验原理与方法45

3.3实验3 涡旋式制冷压缩机性能实验原理与方法48

3.4实验4 风冷式冷凝器性能实验原理与方法50

3.5实验5 水冷式冷凝器性能实验原理与方法52

3.6实验6 螺旋管型热管传热实验原理与方法54

3.7制冷综合实验的目的及要求56

第4章 空调系统的实验57

4.1实验1 空调系统的性能与节能实验57

4.2实验2 空调系统的控制原理与实验59

参考文献60

第5章 低温系统及其应用61

5.1氦液化器61

5.2脉冲强磁场低温系统63

5.3超流氦制冷65

5.4 3He制冷机65

3He负压制冷65

3He压缩制冷65

5.5 3He-4He稀释制冷机66

工作原理66

3He-4He稀释制冷机67

5.6液氮驱动系统68

LN2000液氮驱动系统69

新型循环系统70

液氮驱动系统小结74

参考文献74

第6章 虚拟实验技术75

6.1虚拟实验平台75

硬件77

软件77

6.2虚拟仪器在制冷空调实验中的应用实例78

6.3空分装置的虚拟实验79

空分装置的模拟计算79

空分装置流程简介80

KDONAr-50000／20000／1600型空分装置的模拟计算82

6.4填料间壁式低温换热器计算机模拟84

模拟条件及模拟程序85

模拟分析85

结论88

6.5 CPL计算机模拟88

CPL系统工作原理88

CPL系统试验装置研发与数值模拟89

6.6计算机模拟太阳能溴化锂吸收空调的控制系统95

实验平台95

实验过程95

实验结果96

6.7计算机模拟低温两相流97

常压下低温液体-水传热、传质数学模型分析97

数学模型97

数值模拟及结果分析98

6.8计算机模拟溴化锂吸收式制冷机100

参考文献102

第7章 低温液体的输送与传热实验104

7.1液体氦的输送和实验室杜瓦瓶的灌注104

输液管104

对实验液氦杜瓦瓶灌注液氦105

7.2液氮水下排放实验106

7.3液-固两相传热实验的模拟114

数值模拟思想115

低温液体温度的模拟模型117

参考文献119

第8章 实验用低温容器及其计算120

8.1实验用低温容器的种类120

玻璃杜瓦瓶120

金属杜瓦瓶121

8.2实验用金属杜瓦瓶结构122

8.3实验用金属杜瓦瓶的强度及稳定性124

概述124

内胆的壁厚124

外筒的壁厚125

平板胆底126

8.4实验用金属杜瓦瓶的漏热126

剩余气体导热126

绝热结构的传热126

内胆颈管传热127

颈管孔口的辐射传热128

磁体励磁电流引线的漏热128

8.5辐射屏温度选择129

8.6杜瓦瓶的日蒸发率129

8.7有效导热系数对低温容器日蒸发率的影响130

参考文献131

第9章 真空技术132

9.1概述132

9.2真空的获得133

近代获得真空的方法133

油封旋转式真空泵134

扩散泵135

低温泵136

9.3真空系统137

基本方程137

流导和导管的几何尺寸139

抽气时间的计算140

9.4真空测量141

9.5真空检漏142

9.6真空密封、焊接及清洁度144

真空密封144

真空焊接145

真空清洁度146

9.7真空系统集成与实验装置147

参考文献148

第10章 低温材料的物理性质与界面热阻实验149

10.1比热149

10.2热膨胀152

10.3电阻率153

10.4导热系数154

10.5力学性能156

10.6接触界面热阻实验158

接触界面热阻研究概况158

氮化铝与无氧铜低温界面热阻的实验研究160

参考文献163

第11章 超导技术的低温应用165

11.1低温超导材料165

超导体165

超导态的临界参数166

超导体的分类166

11.2低温超导磁体的稳定性167

问题和对策168

冷冻稳定——低温全稳定168

11.3小型低温超导磁体169

磁体供电和电流引线169

磁体的保护170

11.4低温技术在高温超导接收机前端中的应用173

11.5超导磁体用低温容器174

参考文献175

第12章 热声热机的实验176

12.1热声热机的结构176

12.2热声热机实验原理与方法178

热声热机实验原理与方法178

热声热机的频率特性实验181

扬声器驱动的热声制冷机实验182

回热器实验台设计与填料实验187

高频热声斯特林热机的性能实验191

12.3热声斯特林混合热机实验191

实验简介191

热声驱动器197

真空系统200

动态数据测量及采集系统200

高频斯特林热声发动机实验步骤202

12.4实验203

起振过程203

系统稳定后的压力波分布及频谱图205

结构参数对系统性能的影响205

运行参数对系统性能的影响211

系统优化以后的性能指标213

参考文献214

第13章 低温生物及医学中的相关实验217

13.1冻结实验原理与方法217

13.2冷冻干燥实验原理与方法218

13.3冷冻医疗方法219

13.4冻结实验223

实验内容223

实验设备和材料223

实验过程224

实验结果和分析225

参考文献228