制冷與低溫技術(shù)原理低溫原理部分-在線瀏覽
2025-05-31 23:03本頁面
【正文】 熱性 ??? ? 超導(dǎo)體 – 超電流特性 RI ?0 – 抗磁特性 R? ? ? ? 超導(dǎo)與超流均為量子特性 授課大綱 ? 緒論 ? 第一章、低溫工質(zhì)的性質(zhì) ? 第二章、獲得低溫的方法 ? 第三章、氣體液化循環(huán) ? 第四章、溶液熱力學(xué)基礎(chǔ) ? 第五章、氣體精餾原理及設(shè)備 獲得低溫的方法 ? 獲得低溫方法（物理法） – 相變制冷 ? 液體氣化，固體融化、固體升華 – 壓縮氣體絕熱節(jié)流 – 壓縮氣體等熵膨脹 – 輻射制冷、 – 渦流制冷、 – 熱電制冷、 – 吸收及吸附制冷 。 – 如節(jié)流前氣體狀態(tài)在 區(qū)間內(nèi)，則節(jié)流后產(chǎn)生制冷效果。m a x , in vin v TTTpp ??? 獲得低溫的方法 絕熱節(jié)流 思考題： ? 微分節(jié)流效應(yīng)、積分節(jié)流效應(yīng)、等溫節(jié)流效應(yīng)各代表什么？如何表示？ ? 什么是轉(zhuǎn)化溫度？上、下轉(zhuǎn)化溫度各代表什么？ 獲得低溫的方法 — 等熵膨脹 ? 通過膨脹機(jī)實(shí)現(xiàn)，對(duì)外做功； ? 微分等熵效應(yīng) – 已知 – 則 – – 故等熵膨脹總是具有冷效應(yīng)的 ss pT????????????dpvTvTdTCdhv d pdhT d spp?????????????????????dpTvTdTCT d spp ??????????0??????? ??????????? ???ppss TvCTpT? 獲得低溫的方法 — 等熵膨脹 ? 微分等熵制冷效應(yīng)的內(nèi)在機(jī)理 – 膨脹后 v 增加， – 因此， – 對(duì)外做功和內(nèi)位能的增加，都是通過消耗內(nèi)動(dòng)能而產(chǎn)生的，因此溫度下降。21hhhhhhthprs ??????? 獲得低溫的方法 — 等熵膨脹 ? 絕熱節(jié)流與等熵膨脹比較： – 溫度效應(yīng) – 制冷量 – 溫降和制冷量均是等熵膨脹高 phs cv?? ??ehs Wqq ?? 授課大綱 ? 緒論 ? 第一章、低溫工質(zhì)的性質(zhì) ? 第二章、獲得低溫的方法 ? 第三章、氣體液化循環(huán) ? 第四章、溶液熱力學(xué)基礎(chǔ) ? 第五章、氣體精餾原理及設(shè)備 氣體液化循環(huán) 制冷的目的： ? 低溫氣體液化，必須降溫至 Ts 以下，需要制冷降溫； ? 維持低溫系統(tǒng)所需制冷以補(bǔ)償冷損； ? 生產(chǎn)低溫液體，補(bǔ)償帶走的的冷量 氣體液化循環(huán) 制冷氣體液化理論最小功 ? 獲得低溫實(shí)現(xiàn)熱量從低到高的轉(zhuǎn)移，必須投入能量。 – 也是理論最小功與實(shí)際耗功之比。 氣體液化循環(huán) 空氣、氧、氮的液化循環(huán)： ? 性質(zhì)接近，循環(huán)相似 ? 主要采用自身制冷方法 ? 節(jié)流 液化循環(huán)是基礎(chǔ) ? 循環(huán)特點(diǎn)：裝置簡(jiǎn)單，系統(tǒng)可靠，不可逆損失大，制冷量小 氣體液化循環(huán) 一次節(jié)流液化循環(huán) ? 是最早的液化循環(huán)，被德國(guó)的林德所采用，故命名林德循環(huán) S T T=T2=T1 0 4 5 3 2 P2 P1 Δ T=T1 ’ T1 氣體液化循環(huán) 一次節(jié)流液化循環(huán) 理論循環(huán) 等溫壓縮 → 等壓冷卻 → 節(jié)流膨脹 → 液化 →等壓復(fù)熱 Ⅰ 1kg 1 Q (1 Z ) kg Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 0 1 2 4 5 3 氣體液化循環(huán) 一次節(jié)流液化循環(huán) 理論循環(huán) ?液化量： 1kg空氣， ?單位冷量 即為等溫節(jié)流效應(yīng)； ?由于 一定（狀態(tài)參數(shù)） , ?液化量大，即等溫節(jié)流效應(yīng)大， ?T一定時(shí) , 是壓力的函數(shù) 102 )1( hzzhh ???k g A i rkghh hhh hhz T00121???????Thq ???001 hh ? Thz ??~0)( ??????????TTphTh?? 氣體液化循環(huán) 一次節(jié)流液化循環(huán) 實(shí)際循環(huán) ? 壓縮過程存在不可逆因素、換熱器有溫差、不完全換熱以及跑冷等因素。1 hhqhz Tpr ????? ?????? qhq T0 氣體液化循環(huán) 一次節(jié)流液化循環(huán) 實(shí)際循環(huán) ? 適當(dāng)升高 p2， 升高 p1 ，高壓氣體 T 下降 ? 對(duì)提高 ? 有利 氣體液化循環(huán) 一次節(jié)流液化循環(huán) 實(shí)際循環(huán) ? 適當(dāng)升高 p2， 升高 p1 ，高壓氣體 T 下降 ? 對(duì)提高 ? 有利 氣體液化循環(huán) 一次節(jié)流液化循環(huán) 實(shí)際循環(huán) ? 適當(dāng)升高 p2， 升高 p1 ， 高壓氣體 T 下降 ? 對(duì)提高 ? 有利 氣體液化循環(huán) 一次節(jié)流液化循環(huán) 有預(yù)冷的一次節(jié)流液化循環(huán) 氣體液化循環(huán) 一次節(jié)流液化循環(huán) 有預(yù)冷的一次節(jié)流液化循環(huán) 0`10hhqqhz cTpr ???????? 氣體液化循環(huán) 一次節(jié)流液化循環(huán) 有預(yù)冷的一次節(jié)流液化循環(huán) ? 提供了冷量 ? 降低了高壓氣體的溫度 ? 減小了傳熱溫差 氣體液化循環(huán) 二次節(jié)流液化循環(huán) 二次節(jié)流液化循環(huán) ? 看作是一個(gè)高、低壓之間的循環(huán)和一個(gè)高、中壓之間的循環(huán) ? 后者提高了 p1, 從而提高了循環(huán)效率 循環(huán)過程 也可以有預(yù)冷的循環(huán) ?????????????????????????????????輸出液體產(chǎn)品降溫循環(huán)氣體高壓壓機(jī)低壓壓機(jī)復(fù)溫低壓節(jié)流降溫循環(huán)氣體高壓壓機(jī)復(fù)溫高壓氣體節(jié)流 氣體液化循環(huán) 帶膨脹機(jī)的液化循環(huán) 帶膨脹機(jī)的空氣液化循環(huán) 一、克勞特循環(huán) ? 膨脹過程并非按照等熵 ? 絕熱節(jié)流過程仍存在 ? 節(jié)流和膨脹過程均不可逆 氣體液化循環(huán) 帶膨脹機(jī)的液化循環(huán) 帶膨脹機(jī)的空氣液化循環(huán) 一、克勞特循環(huán) ? 流程組織： ? 膨脹機(jī)布置 – 入口狀態(tài)？
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