制冷與低溫原理

前言

承蒙廣大讀者、國(guó)內(nèi)同行專家的厚愛以及機(jī)械工業(yè)出版社的支持，本書有幸被列入普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。這次再版，是在吸收國(guó)內(nèi)外制冷與低溫領(lǐng)域的最新研究成果的基礎(chǔ)上，充分考慮了第1版出版后廣大讀者特別是高校老師在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題以及所提出的修改建議，進(jìn)行了精心的修訂和增補(bǔ)。主要進(jìn)行了下面的修訂：第一章1）考慮變溫?zé)嵩囱h(huán)在制冷中的重要性，增加了“逆向布雷登循環(huán)”的簡(jiǎn)介。2）考慮還有專門介紹低溫制冷機(jī)的專著，簡(jiǎn)化了“脈管制冷機(jī)”內(nèi)容。3）考慮“空氣蒸發(fā)制冷和溶液除濕蒸發(fā)制冷”近年來(lái)發(fā)展迅速，增加了“空氣蒸發(fā)制冷和溶液除濕蒸發(fā)制冷”的介紹。第二章1）考慮突出環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，將制冷工質(zhì)分類按“自然工質(zhì)”、“合成工質(zhì)”進(jìn)行分類。2）在制冷工質(zhì)命名方面，增加了“C3”系列的命名以及同分異構(gòu)體的命名方法介紹。3）在制冷工質(zhì)物性計(jì)算方面，刪去了“童景山狀態(tài)方程、LEE方程、BA方程、LKP方程”以及有關(guān)“馬?。顮顟B(tài)方程程序”的內(nèi)容，增加了有關(guān)商用軟件REFPIROP簡(jiǎn)介等內(nèi)容。這些增刪主要考慮現(xiàn)在的商用軟件已經(jīng)高度發(fā)展的現(xiàn)狀以及使用方便的特點(diǎn)。4）更新了工質(zhì)的0DP數(shù)據(jù)以及GWP數(shù)據(jù)。5）考慮CO2得到越來(lái)越廣泛的使用，增加了CO2有關(guān)特性的介紹。第三章1）吸取了跨臨界循環(huán)的研究成果，增加了跨臨界循環(huán)的介紹。2）考慮螺桿壓縮機(jī)以及渦旋壓縮機(jī)等可以通過(guò)中間進(jìn)氣來(lái)實(shí)現(xiàn)兩級(jí)壓縮，這一方法目前得到了廣泛的應(yīng)用，因此在兩級(jí)壓縮循環(huán)中，增加了有關(guān)“中間進(jìn)氣”內(nèi)容的簡(jiǎn)介。第四章考慮到“西蒙氦液化系統(tǒng)”已經(jīng)不再使用，因此，簡(jiǎn)化了介紹。第五章1）將第二節(jié)與第五節(jié)合并，因?yàn)樗鼈兌紝儆诨旌衔锏姆蛛x方法，放在一起更加容易理解。2）考慮大型空分應(yīng)用越來(lái)越廣泛，因此，增加了一節(jié)“現(xiàn)代大型低溫空氣分離系統(tǒng)簡(jiǎn)介”。3）刪除了“規(guī)整填料塔”的介紹，主要考慮它是設(shè)備，其工作原理與板式塔相同，因此，應(yīng)該放在有關(guān)設(shè)備的教材中介紹較合適。

內(nèi)容概要

　　《制冷與低溫原理（第2版）》為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)教材規(guī)劃，是在第1版基礎(chǔ)上，吸收了國(guó)內(nèi)外制冷與低溫領(lǐng)域的最新研究成果編寫而成的，具有內(nèi)容新穎、深入淺出、簡(jiǎn)明扼要等特點(diǎn)。全書分六章，介紹從室溫至接近OK廣寬溫區(qū)內(nèi)的各種常用制冷與低溫的實(shí)現(xiàn)方法、基本原理及其應(yīng)用，重點(diǎn)介紹制冷與低溫工質(zhì)性質(zhì)、蒸氣壓縮制冷、吸收制冷、低溫制冷、氣體液化與分離等。為了方便讀者重點(diǎn)理解和掌握內(nèi)容，《制冷與低溫原理（第2版）》還配有PPT課件以及mini-REFPROP軟件，同時(shí)還給出大量例題和習(xí)題，書末附有常用工質(zhì)物性圖表。　　《制冷與低溫原理(第2版)》可作為熱能與動(dòng)力工程專業(yè)本科生的教材，也可供動(dòng)力、機(jī)械、化工、建筑、航天、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域從事制冷與低溫、動(dòng)力與氣體、建筑環(huán)境與設(shè)備（暖通空調(diào)）、化工過(guò)程與控制等有關(guān)的科研、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等工作的技術(shù)人員參考。

作者簡(jiǎn)介

陳光明，男，1958年生，博士，教授（博導(dǎo)），浙江大學(xué)制冷與低溫研究所所長(zhǎng)。兼任聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）制冷技術(shù)選擇委員會(huì)委員、國(guó)際制冷學(xué)會(huì)熱力學(xué)與傳遞過(guò)程委員會(huì)委員、教育部熱工基礎(chǔ)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員、浙江省制冷學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)；《制冷空調(diào)與電力機(jī)械》雜志主編，《工程熱物理學(xué)報(bào)》、《太陽(yáng)能學(xué)報(bào)》、《制冷學(xué)報(bào)》等雜志編委會(huì)委員。曾在日本東京大學(xué)、美國(guó)伊利諾伊大學(xué)香檳分校做高級(jí)訪問(wèn)學(xué)者，長(zhǎng)期從事熱力學(xué)、制冷與空調(diào)的教學(xué)與研究工作。迄今已出版書籍9部。發(fā)表研究論文200余篇，獲得美國(guó)發(fā)明專利1項(xiàng)，中國(guó)發(fā)明專利26項(xiàng)。

書籍目錄

第2版前言第1版前言主要符號(hào)表緒論一、研究的內(nèi)容和范圍二、制冷與低溫的應(yīng)用三、制冷與低溫的發(fā)展歷史習(xí)題第一章 制冷與低溫的熱力學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié) 相變制冷一、液體汽化二、固體的熔化與升華三、壓-焓圖第二節(jié) 氣體絕熱膨脹制冷一、有外功輸出的膨脹過(guò)程二、絕熱放氣過(guò)程三、節(jié)流膨脹過(guò)程第三節(jié) 制冷循環(huán)熱力學(xué)特性分析一、熱源溫度不變時(shí)的逆向可逆循環(huán)——逆卡諾循環(huán)二、變溫?zé)嵩磿r(shí)的逆向可逆循環(huán)——洛倫茲循環(huán)及逆向布雷頓循環(huán)三、熱能驅(qū)動(dòng)制冷循環(huán)四、蒸氣機(jī)械壓縮制冷循環(huán)五、氣體液化循環(huán)六、斯特林制冷循環(huán)七、G-M制冷循環(huán)八、脈管制冷循環(huán)九、熱泵循環(huán)第四節(jié) 其他制冷方法一、空氣蒸發(fā)制冷和溶液除濕蒸發(fā)制冷二、氣體渦流制冷三、半導(dǎo)體制冷四、熱聲制冷五、絕熱去磁制冷六、氦稀釋制冷習(xí)題第二章 制冷與低溫工質(zhì)性質(zhì)第一節(jié) 概述一、制冷與低溫工質(zhì)的選用原則二、制冷與低溫工質(zhì)的命名第二節(jié) 工質(zhì)物性計(jì)算的熱力學(xué)基礎(chǔ)一、基本熱力學(xué)關(guān)系式二、溶液熱力學(xué)的基本概念與基本定律三、溶液相平衡四、二元溶液的相平衡圖第三節(jié) 制冷與低溫工質(zhì)的熱力性質(zhì)及其計(jì)算方法一、熱力性質(zhì)表示方法二、熱力性質(zhì)的計(jì)算機(jī)計(jì)算三、熱力性質(zhì)計(jì)算商用軟件第四節(jié) 制冷與低溫工質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)一、安全性二、熱穩(wěn)定性三、對(duì)材料的作用四、對(duì)潤(rùn)滑油的互溶性五、對(duì)水的溶解性六、泄漏性七、與大氣環(huán)境的友好性第五節(jié) 常用制冷與低溫工質(zhì)一、自然工質(zhì)二、合成工質(zhì)三、混合工質(zhì)第六節(jié) 載冷劑一、載冷劑的作用及選用原則二、常用載冷劑第七節(jié) 冷凍機(jī)用潤(rùn)滑油一、潤(rùn)滑油的作用及選用原則二、分類與特性習(xí)題第三章 蒸氣制冷循環(huán)第一節(jié) 單級(jí)機(jī)械壓縮制冷循環(huán)一、理想循環(huán)二、實(shí)際循環(huán)三、循環(huán)性能數(shù)值計(jì)算四、循環(huán)特性分析與制冷機(jī)工況第二節(jié) 兩級(jí)機(jī)械壓縮制冷循環(huán)一、概述二、兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)第三節(jié) 復(fù)疊式制冷循環(huán)一、系統(tǒng)的組成二、性能指標(biāo)計(jì)算三、系統(tǒng)的運(yùn)行特性分析第四節(jié) 吸收制冷循環(huán)一、概述二、蒸汽單效吸收制冷三、蒸汽雙效吸收制冷四、直燃吸收制冷五、蒸汽吸收制冷其他循環(huán)習(xí)題第四章 氣體制冷和液化循環(huán)第一節(jié) 節(jié)流循環(huán)一、一次節(jié)流循環(huán)二、有預(yù)冷的一次節(jié)流循環(huán)三、二次節(jié)流循環(huán)第二節(jié) 等熵膨脹循環(huán)第三節(jié) 等焓膨脹和等熵膨脹的組合循環(huán)一、克勞特循環(huán)二、海蘭特循環(huán)及卡皮查循環(huán)第四節(jié) 復(fù)疊式氣體液化循環(huán)一、經(jīng)典復(fù)疊制冷液化循環(huán)二、自動(dòng)復(fù)疊制冷液化循環(huán)三、帶膨脹機(jī)的混合氣體液化循環(huán)習(xí)題第五章 流體混合物分離原理與方法第一節(jié) 氣體的理想分離第二節(jié) 流體混合物分離方法一、冷凝和閃蒸二、精餾三、吸附四、吸收五、薄膜滲透第三節(jié) 低溫空氣分離系統(tǒng)一、林德單塔系統(tǒng)二、林德雙塔系統(tǒng)三、林德－富蘭克系統(tǒng)四、海蘭特系統(tǒng)五、副產(chǎn)氣體分離系統(tǒng)第四節(jié) 氫及氦的分離系統(tǒng)一、氫分離系統(tǒng)二、氦分離系統(tǒng)第五節(jié) 現(xiàn)代大型低溫空氣分離系統(tǒng)簡(jiǎn)介一、外壓縮系統(tǒng)二、內(nèi)壓縮系統(tǒng)習(xí)題第六章 制冷與低溫循環(huán)的熱力學(xué)第二定律分析第一節(jié) 熵分析法第二節(jié) 炯分析法一、炯的概念二、制冷與低溫循環(huán)中典型過(guò)程炯分析習(xí)題附錄附錄A 常用單位換算表附錄B 常用制冷工質(zhì)的熱力性質(zhì)表和圖表B－1 R－22飽和性質(zhì)表表B－2 R－23飽和性質(zhì)表表B－3 R－50(甲烷)飽和性質(zhì)表表B－4 R－123飽和性質(zhì)表表B－5 R－134a飽和性質(zhì)表表B－6 R－410A飽和性質(zhì)表表B－7 R－600a飽和性質(zhì)表表B－8 R－702(正氫)飽和性質(zhì)表表B－9 R－704(氦一4)飽和性質(zhì)表表B－10 R－717(氨)飽和性質(zhì)表表B－11 R－728(氮)飽和性質(zhì)表表B－12 R－729(空氣)飽和性質(zhì)表表B－13 R－732(氧)飽和性質(zhì)表表B－14 R－744(二氧化碳)飽和性質(zhì)表圖B－1 R－22壓一焓圖圖B－2 R－23壓一焓圖圖B－3 R－50(甲烷)溫－熵圖圖B－4 R－123壓－焓圖圖B－5 R－134a壓－焓圖圖B－6 R－410A壓－焓圖圖B－7 R－600a壓－焓圖圖B－8 R－702(正氫)溫－熵圖圖B－9 R－704(氦－4)溫－熵圖圖B－10 R－717(氨)壓－焓圖圖B－11 R－728(氮)溫－熵圖圖B－12 R－729(空氣)溫－熵圖圖B－13 R－732(氧)溫－熵圖圖B－14 R－744(二氧化碳)壓－焓圖附錄C 常用載冷劑的熱物理性質(zhì)表表C－1 氯化鈣水溶液的熱物理性質(zhì)表C－2 氯化鈉水溶液的熱物理性質(zhì)表C－3 乙二醇水溶液的熱物理性質(zhì)表C－4 幾種常用載冷劑的熱物理性質(zhì)比較參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：一個(gè)有爭(zhēng)議但稀奇古怪的低溫應(yīng)用就是用液氮將死人冷凍起來(lái)，這些死者希望有朝一日科學(xué)發(fā)達(dá)時(shí)能使他們起死回生。至1998年在美國(guó)加利福尼亞液氮庫(kù)中已有34人凍結(jié)在液氮中，但至今沒有一人復(fù)活過(guò)。低溫冷刀在外科中的應(yīng)用已有多年歷史了，它可以移除或破壞某一組織，包括震顫麻痹的腦區(qū)組織。嚴(yán)格的冷凍控制可以在極少出血的情況下移除健康器官附近的病變組織。用液氮冷凍進(jìn)行低溫外科治療已普遍應(yīng)用，低溫外科法切除肝癌等研究也取得進(jìn)展?，F(xiàn)在，醫(yī)院的呼吸用氧采用管道供氧，它是由液氧貯罐供給的。近年來(lái)，利用低溫的超導(dǎo)磁共振成像技術(shù)（MRI）已被許多醫(yī)院采用。采用超導(dǎo)量子干涉儀測(cè)量人體的心磁圖和腦磁圖的技術(shù)也將走向應(yīng)用。這些器件在不用電極接觸人體或不需要任何手術(shù)的情況下，探測(cè)人體的組織病變，并使精度大為提高。三、制冷與低溫的發(fā)展歷史1.制冷技術(shù)發(fā)展歷史人類很早就將冬季自然界的天然冰雪保存到夏季使用，這在我國(guó)、埃及和希臘等文化古國(guó)的歷史上都有記載。

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《制冷與低溫原理(第2版)》：普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

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