课程大纲

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制冷与低温测试原理与技术

课程编码:080705M04001H 英文名称:Principle and technology of measurement for refrigeration and cryogenics 课时:50 学分:2.50 课程属性:专业核心课 主讲教师:李青等

教学目的要求
本课程讲解温度体系原理,实验的测试原理,测试系统构建原则,主要测试方法与系统,有效测试结果的获得,动态测试系统基础,低温试验系统设计与建立,以及实验技能。本课程为制冷及低温工程的研究生,以及现代物理、空间科学、大科学工程、超导等研究生提供制冷与低温系统的实验系统及测试基础知识。

预修课程
大学物理、大学数学

大纲内容
第一章 制冷与低温测量特点与低温流体性质 3学时 李青
第1节 制冷低温温区划分,低温下的特殊现象
第2节 低温制冷工程系统及测量的特点
第3节 重要的制冷低温工质
第二章 温度概念、测量原理及温度基准 9学时 林鹏
第1节 温度测量的基础知识
第2节 温度计与温标
第3节 现行国际温标介绍
第4节 几种常用低温温度计,低温正温度系数温度计性能
第5节 低温负温度系数温度计性能
第6节 温度测量与数据计算
第7节 温度计的选择和安装
第8节 温度计的标定
第9节 高精度温度测量及结果分析
第三章 低温液面的测量 3学时 戴巍
第1节 低温液面测量的基本知识和常用手段
第2节 低温液面测量技术前沿
第3节 空间液面(液体量)测量技术一览
第四章 流动测量 6学时 戴巍
第1节 低温流动测量的基本知识和常用手段I
第2节 低温流动测量常用手段II
第3节 超流氦流量测量等
第4节 高端流动测量和显示技术I(热线及LDV)
第5节 高端流动测量和显示技术II(PIV)
第6节 PIV测量应用实例
第五章 压力与真空的测量 6学时 洪国同
第1节 压力基本概念、液柱式压力计
第2节 弹性式压力计、压缩式压力计
第3节 电测式压力计(电阻、电感、电容、霍尔、压电)
第4节 压力测量设计、气流压力的测量
第5节 真空基本概念,典型的真空计原理及特性
第6节 电离真空计
第六章 测量误差分析 3学时 李青
第1节 测量误差的基本概念及有效实验结果
第2节 测量误差基本类型及作用
第3节 误差传递及误差综合
第七章 动态测试原理 3学时 李青
第1节 高速测量过程及动态测量系统特性
第2节 采样原理及动态测试实验系统
第3节 动态测量的指标,典型的一阶二阶动态系统特性
第八章 制冷低温试验系统基础 9学时 洪国同
第1节 低温恒温器基本概念与低温冷源
第2节 辐射传热与镜面成像理论
第3节 接触热阻与气体热传导
第4节 低温多层绝热与多屏绝热
第5节 低温系统设计基础
第6节 热开关、输液管、试验技术
第7节 真空泵类型及工作原理
第8节 真空系统设计基础与减压降温系统
第9节 真空测量技术、真空密封与检漏技术
第九章 制冷低温实验室环境及基本技能 3学时 李青
第1节 低温实验室的基础知识及特点
第2节 低温实验典型单元的介绍
第3节 低温实验系统的构成,低温实验技术
第十章 高性能低温输液换性能测试系统方案研讨课 3学时 李青
第1节 高性能低温输液管性能测试系统方案综合研讨课
第2节 全班同学分为4个组,按组准备实验方案及报告
第3节 分组进行报告,并进行答辩,并相互打分评比
第十一章 考试 李青
第1节 课堂开卷方式

参考书
1、 制冷与低温测试技术, 甘智华等 2011年6月 浙江大学出版社

课程教师信息
李青:博士生导师,华中科技大学兼职教授,博士生导师,航天低温推进剂技术国家重点实验室副主任,国家重大专项专家组成员,国家重大科研装备专项首席科学家;主要研究:大型低温制冷系统及工程应用,洁净氢能源系统,高精度温度测量,空间超流氦制冷及应用,小型高频热声系统。
林鹏:中科院理化技术研究所研究员,硕士生导师,主要研究:超流氦规定点,高精度温度标定系统,气体温度计,标准铑铁温度计。
洪国同:中科院理化技术研究所研究员,博士生导师,中国制冷学会理事,中国制冷学会第一专业委员会委员,长期从事空间辐射制冷,斯特林制冷,空间低温系统集成。
戴巍:中科院理化技术研究所研究员,博士生导师,从事热声系统的研究,制冷低温系统热声系统流动测量与显示。