制冷总结

第一篇：制冷总结

制冷:以人工方式使自然界某物体某空间达到低于周围环境的温度，并使之维持这个温度。制冷方式：吸附式，蒸汽喷射式，吸收式，蒸汽压缩式（部件：蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀）逆卡诺循环特点：1.恒温热源2.无温差传热。劳伦兹循环：1.变温热源2.无温差传热。蒸汽压缩式制冷工作原理：使制冷剂在压缩机，冷凝器，膨胀阀、蒸发器等热力设备中进行压缩、放热冷凝、节流、吸热蒸发四个主要热力过程完成制冷循环。单位质量制冷量：1kg制冷剂在蒸发器内从被冷却物体吸收的热量。

采用再冷却液态制冷剂可以减少节流损失，采用膨胀机回收膨胀功可以降低消耗的功率，采用多级压缩可以减少过热损失。减少过热度方法：增大蒸发器面积；设隔热材料；系统中设置回热器。制冷剂的热力学性质：制冷效率高；压力适中；单位容积制冷能力大；临界温度高；单位质量制冷量要大。物理化学性质：与润滑油的互溶性；导热系数、放热系数高；密度、黏度小；相容性好。反映制冷剂环境友好性能的参数：消耗臭氧层潜值、全球变暖潜值、大气寿命、变暖影响总当量 立式壳管冷凝器优点：占地面积小；无冻结，可安装在室外；冷却水自上而下便于清洁铁锈污垢，清洗时不必停止系统，对冷却水水质要求不高。缺点：冷却用水大，体型笨重。沸点：制冷剂在标准大气压下的饱和温度。

氟利昂：饱和碳氢化合物卤族衍生物的总称

据气缸排列和数目的不同，活塞式制冷压缩机分为：卧式、立式、多缸式

开启式活塞制冷压缩机组成：机体、活塞及曲轴连杆机构、气缸套及进排气阀组、卸载装置、润滑系统。制冷压缩机的工作特性：压缩机的制冷量；压缩机的耗功率。

压缩机工况：蒸发温度；过热温度；冷凝温度；液体再冷温度；压缩机工作环境温度。离心式制冷压缩机优点：1.制冷能力大，效率高2.结构紧凑，质量轻3.没有磨损部件，工作可靠，维护费用低4.运行平稳，振动小，噪声较低5.能够合理利用能源。冷凝器作用：将制冷压缩机排出的高温高压气态制冷剂予以冷却、使之液化，使制冷剂循环

（主要由换热器、水循环系统、风机组成）4.淋水式 蒸发器作用：通过制冷剂蒸发，吸收载冷剂的热量，从而达到制冷目的。（分类：满液式蒸发器（卧式壳管蒸发器、水箱式蒸发器）、非满液式蒸发器、循环式蒸发器、淋激式蒸发器）制冷装置的换热设备：冷凝器、蒸发器、再冷却器、回热器、中间冷却器、冷凝蒸发器 获得较大再冷度的方法：1.使冷凝器底部部分传热管浸没在被冷凝下的液态制冷剂中2.独立设置再冷却器。回热器：氟利昂制冷装置中使节流装置前制冷剂液体与蒸发器出口制冷剂蒸汽进行换热的气液热交换器。作用：（R12、R134a、R502）通过回热提高制冷装置的制冷系数；使节流装置前制冷剂液体再冷以免汽化，保证正常节流；时蒸发器出口制冷剂蒸汽中夹带的液体气化，提高制冷压缩机的容积效率和防止压缩机液击。节流装置作用：1.对高压液体制冷剂节流降压，保证冷凝器与蒸发器之间的压差，使蒸发器中液态制冷剂在要求的低压下蒸发吸热，达到制冷降温目的。同时使冷凝剂中气态制冷剂在给定高压下放热冷凝。2.调节供入蒸发器制冷剂流量，以适应热负荷变化，避免制冷剂未及时气化进入制冷压缩机，引起湿压缩甚至冲缸事故；或因供液不足，使蒸发器传热面积未充

分利用，引起制冷压缩机吸气压力降低，制冷能力下降。（常用节流装置：手动膨胀阀、浮球式膨胀阀、热力膨胀阀、电子膨胀阀（电磁式、电动式）、毛细管和节流短管）3.保持一定过热度。热力膨胀阀：通过蒸发器出口气态制冷剂的过热度控制膨胀阀的开度。毛细管工作原理：液体比气体更容易通过。贮液器作用:稳定制冷剂流量，存贮液态制冷剂。（安装在冷凝器下）气液分离器作用：分离来自蒸发器出口低压蒸汽中的液滴，防止制冷压缩机发生湿压缩或液激。（氨用分离器除此作用外，还可使经节流装置供给的气液混合物分离只让液氨进入，提高蒸发器传热效果。）干燥器作用：当有水分的氟利昂通过节流装置膨胀节流时，温度急剧下降，溶解度降低，一部分水分被分离出停留在节流孔周围，若节流后温度低于冰点，则出现“冰堵”现象。且水长期溶解于氟利昂中会分解而腐蚀金属，使润滑油乳化，因此需吸收氟利昂中水分。油分离器分类：惯性式，填料式，洗涤式，离心式，过滤式。不凝性气体危害：这些气体聚集在冷凝器、高压贮液器等设备中，降低冷凝器传热效果，引起压缩机排气压力和温度升高，使冷凝系统耗功率增加，制冷量减少。常用安全设备：安全阀、熔塞、紧急泄氨器（快速排掉贮液器、蒸发器中氨液）。热泵机组分为：活塞式、螺杆式、旋涡式、离心式。所有热泵机组原理相同。

纯物质饱和液或饱和气状态点只需压力和温度二者之一参数即可确定,其他状态点如过热水蒸气，湿蒸汽等需两个状态参数确定。二元溶液需由压力、温度、浓度中任意两个确定。吸收式制冷：液体汽化制冷，和蒸汽压缩制冷一样，利用液体制冷剂在低温低压下气化达到制冷目的。不同：蒸汽压缩式制冷依靠消耗机械功使热量从低温物体想高温物体转移，吸收式制冷靠消耗热能完成这种自发过程。（热交换设备：蒸发器、冷凝器、发生器、吸收器）一定温度下溶液面上水蒸气饱和分压力低于纯水的饱和分压力，且溶液浓度越高，液面上水蒸气饱和分压力越低。压力一定时，溶液浓度越高，所需发生温度也越高。

第二篇：制冷实习总结

制冷实习总结

空调器是一种制冷设备，是利用空气调节技术，通过对空气的冷却、加热、除湿、过滤等处理方法，使规定空间内的温度、湿度、洁净度和气体流动速度达到我们所需要的要求和标准。

一、室外机工序如下：

1． 底盘压缩机就位

压缩机固定

冷凝器、中隔板安装

储液罐、阀座板安装

拧阀帽

插管

充氮、焊接制冷系统

装快速接头

首检漏（关键工序）

按管、开真空泵、贴密封条 2．(1)安装曲轴加热带、接地线、减振块

(2)安装曲轴加热带、减振块、贴保温棉

包消音棉

挂电气

板、上压机线和压机盒盖

3． 安装电机支架、线圈、固定电器板和接地线

安装风叶、插探头 4． 接插线

扎线

拆真空泵接管、内部清洁

5． 注氟（关键工序）

封口

二检（关键工序）

内检、包阻泥胶 6．(1)后窗板装配

(2)背网、左侧板装配 7．(1)右侧板装配、固定电器板

(2)左前板、网罩装配

8．(1)前盖板装配

(2)右侧板装配、电器板和阀座固定 9．(1)出风罩固定

(2)盖板、护管板装配

10． 接线、转向

接管

安检（绝缘、泄漏、接地、耐压）11． 试运行

关闭阀门、卸商检房阴接头

转向、卸快速接头、上纳子 12． 末检（关键工序）

13．(1)上阀门

(2)拆线、上阀帽

14．(1)拆线

(2)维修板、底盘脚板装配 15． 外部清洁、提手装配

贴铭牌、贴商标

总检、大提手装配 16． 放包装件

打包

注：(1)为KF（R）—51（46、61）LW系列机型装配工序。

(2)为KF（R）—75（120）LW系列机型装配工序。

二、室内机工序如下：

1． 背板、底座装配

电机、压线扣装配

风叶、压线扣装配 2． 涡壳、风罩装配

左侧板、积水槽、蒸发器装配

右侧板装配 3． 顶盖板、防倾板装配

涡壳和积水槽支撑板、固定板、护管板、电气盒安装

中间护板、出风栅装配

前面板装配

4． 接插线、放安装附件袋

上接地线、电源线

扎线

5． 安栓（绝缘、泄漏、接地、耐压）关键工序

电检试运行

（关键工序）6． 电器盒盖、压线扣装配

总检、进风格栅装配 7． 外部清洁

放包装件

打包装

三、制冷装置

制冷装置一定要具备四大部件（压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器）并将这四大部件用一定材料和一定规格的管路连接起来构成一个封闭系统让制冷剂在这个封闭系统中循环流动，经过每一部件，使其发生状态改变。这样的系统装置称为制冷装置。

空调四大主要部件功能： 压缩机：在电能作用下制冷压缩机将蒸发器出口处的低温低压过热蒸汽吸入，经过压缩机作排压缩出高温高压的过热蒸汽，排至冷凝器入口，完成一个制剂压缩过程。

冷凝器：高温、高压、过热蒸汽在室外侧强制放热的空间进行热交换，使过热整齐逐渐变成饱和整齐并逐渐变成饱和液体，最后变为过冷液体。

膨胀阀：在蒸发器的入口前端设有膨胀阀，流体经过突然变小的通道阻力很大，工质压力下降，当压力低于饱和压力时，部分液体变为饱和蒸汽。因此，它起到节流降压控制液量作用，使蒸器中的蒸发压力控制在一个范围。蒸发器：作为蒸发用的热交换器，在被调节的房间里主要利用其工质蒸发时吸收房间的热量而使房间温度降低为目的。

制冷循环：压缩机——U形管（减震）—— 冷凝器（如果压力过高就通至高压截止阀）——工艺管（此管用于生产线加雪种）——过滤器——毛细管（截流）——高压截止阀——连接管——单接头——铜管——分流器——蒸发器——回气管——连接管——低压截止阀——U形管（减震）——压缩机储液罐（汽液分离）

制冷技术是将被冷却物体的热量转移到周围温度较高的介质（水或空气）的过程。使被冷却物体的温度降低，并在所需要的时间内保持一定低温的科学技术。制热循环：压缩机——U形管——四通阀——冷凝器——过滤器——毛细管——单向阀——辅助毛细管——高压截止阀——连接管——单接头——铜管——分流器——蒸发器——回气管——连接管——低压截止阀——U形管——四通阀——压机储液罐

通风循环：室内空气通过滤尘装置除尘净化后，进入蒸发器进行热交换，在离心风扇的作用下，冷却后的气体再通过风道吹入室内。室外空气冷却系统则从空调器的百叶窗内吸入室外空气，然后经轴流风机吹至冷凝器，热气流从空调器后部排出。

四、主要部件工作原理及功能

涡旋式压缩机：蒸发器的制冷剂气体由机壳的吸气口吸入，因旋回槽板绕偏心轴公转，气体在两块槽板之间所形成的空间压缩，高压气体在固定槽板的中心排出。防自转环防止了回转槽板的自转。气流分离器：一方面用来分离从蒸发器排出的低压蒸气中的液滴，以保证压缩机吸入的是干饱和蒸气，另一方面是分离由节流阀出来的气液混合物，只让氨液进入蒸发器，这时气液分离器还兼有分配液体的作用。

四通阀：行进制冷和制热功能的切换，它可以使制冷剂改变流动方向，由冷循环变为热循环。

线圈：当线圈通电后，将产生感应磁场，衔铁在磁力作用下被提起，从而带动阀针上移，阀门开启。

毛细管：节流元件，当高压制冷剂液体进入毛细管后，由于要克服细长的毛细管壁所带来的阻力，其压力逐步降低；当流出毛细管时，其压力就等于蒸发压力。起到了降压、节流的作用。

截止阀：供压缩机检修时抽空或灌注制冷剂及关闭吸、排气腔的通道。

轴流风叶：当电动机直接带动叶轮旋转时，风扇进口处压力降低，出品处压力升高，于是进出口间就形成了一个压力差。在这压力差的作用下，空气就沿风机的轴向流动，进而使空调器中冷凝器很快散失热量。离心风叶：将室内的空气吸入，经蒸发器冷却，进入离心风扇，再经叶轮压缩机提高气体压力后，排入风道，并沿风道流向室内。

干燥过滤器：作用是过滤和干燥通过毛细管进入蒸发器的制冷剂。室外电机：带动轴流风叶

室内电机：带动贯流风叶 过热保护器：电动机有可能出现过载异常，起保护作用。制冷剂:即制冷工质,是制冷系统中完成制冷循环的工作介质。制冷剂在蒸发器 内吸取被冷却对象的热量而蒸发，在冷凝器内将热量传递给周围空气或水而被冷凝成液体。制冷机借助于制冷剂的状态变化，达到制冷的目的。

五、风机盘管

风机盘管空调机是一中半集中方式空调系统的“末端装置”。机组以制冷机或锅炉集中供给冷水或热水为工质，通过盘管，将盘管外侧四周空气冷却或加热，然后由风机将冷空气或热空气送入工作、生活场所，以满足人们生产、生活所需。

六、窗式空调器

窗式空调器由制冷(制热)系统,空气循环(风机)系统,电控系统,箱体部分组成。（1）制冷（制热）系统，一般均采用全封闭的制冷压缩机。冷凝器和蒸发器的铜管外套铝合金套片，用管路件将它们及毛细管和有关附件连成一体。

（2）空气循环（风机）系统：有风扇电机、轴流风叶、离心风叶、进风栅、进风过滤网、出风道、出风栅、摇风装置、新风口装置组成。

（3）电控系统：由电力线路、温控器、主令开关等组成。双温增加四通阀。主令开关装在空调器的面板上，有单送风档，弱冷、强冷档，可根据房间空调需要选择。安装在回风口的温控器，可根据回风温度进行自动能量调节，起停压缩机。（4）箱体部分：主要由外壳、面板、底盘及支架等组成。窗机在国内市场上还不太被接受，原因在于其噪音较大，加上体积小其制冷量也不足，但机组整体性好，机组厂内生产线上调试合格后出厂，制冷剂不易泄漏，安装简单方便，且价格低廉。

通过实验实习，让学生学到了很多知识，也更全面了解了整个冰箱和空调器的零部件，一台成品机由上百个零部件组成，无论缺少哪一个零部件都没办法运行机器，因此他们更能感受到理论知识的重要性。同时在实验实习后，学生更能加深对知识的理解，以便在各种考试中都能应付自如。

第三篇：制冷教学总结

2013年上期机电专业

《电冰箱、空调器的原理与维修》教学总结

本学期，我负责机电专业20班的《电冰箱、空调器的原理与维修》这门课程的教学工作。为了顺利完成教学任务，本人认真学习有关课程教学改革的课程标准。从各方面严格要求自己，结合本校的实际条件和学生的实际情况，做到因材施教，使教学工作有计划，有组织，有步骤地开展。为使今后的工作取得更大的进步，现对本学期教学工作作出总结，希望能发扬优点，克服不足，总结经验教训，继往开来，以促进教学工作更上一层楼。

一、认真备课

备课不但备学生，而且备教材备教法，根据教材内容及学生的实际，设计课的类型，拟定采用的教学方法，并对教学过程的程序及时间安排都作了详细的记录，认真写好教案。每备一堂课都要花大量的时间上网查资料、找有利于学生理解和掌握知识的教学资源，制作成各种能吸引学生注意力的有趣课件，课后及时对该课作出总结，写好教学后记。

二、虚心请教其他老师

由于本人是初次上专业课，没有什么经验，所以在教学上有疑必问。在各个章节的教学都积极征求其他老师的意见，学习他们的方法，同时，多听老师的课，做到边听边讲，学习别人的优点，克服自己的不足，并常常邀请其他老师来听课，征求他们的意见，改进工作。

三、重视实训、增强学生技能、注意分层教学

常言道“实践出真知”，中职类的学生，来校学习的主要目的就是学习技能，所以抓好实训课的教学，是整个中职学校教学工作的重中之重。我利用我校的制冷实训室里的THRHZK-1型现代制冷与空调系统技能实训装置，按照实训指导使用说明书，结合教材的教学进度，合理地安排实训课程，让每个同学都能掌握制冷设备的结构、工作原理和维修技能。实现理论与实际结合。在实训过程还针对不同层次的学生给他们布置不同的任务。其中梁明辉同学还参加了2013年上期的永州市中职学生技能大赛，获得制冷设备安装比赛三等奖。通过实训培养学生技能，提高学生的学习兴趣，激发学生的求知欲。把传受知识、技能和发展智力、能力结合起来，在知识层面上注入了思想情感教育的因素，发挥学生的创新意识和创新能力。使学生的综合素质得到有效的发展和培养。

四、认真批改作业

布置作业做到精读精练。有针对性，有层次性。为了做到这点，我在网上搜集资料，对各种辅助资料进行筛选，力求每一次练习都起到最大的效果。同时对学生的作业批改及时、认真，分析并记录学生的作业情况，将他们在作业过程出现的问题作出分类总结，进行透切的评讲，并针对有关情况及时改进教学方法，做到有的放矢。

总之，学生的知识结构还不是很完整，知识系统还存在很多真空的部分。这些都有待以后改进。

第四篇：制冷技术考点总结

制冷技术考点总结

1.几个概念

（1）制冷：利用人工的方法，把某物体和对象进行冷却，使其温度降低到低于周围环境的温度，并使之维持在这一低温的过程。实质：将热量从被冷却对象中转移到环境中制冷的温度范围:(环境温度——绝对零度)• 制冷： t＞120K • 低温： t＜120K（2）、制冷机： 实现制冷所需的机器和设备。

机器：压缩机、泵、风机

设备：蒸发器、冷凝器 特点：必须消耗能量——电能、机械能等（3）、制冷装置：将制冷机同消耗冷量的设备结合一起的装置。（4）、制冷剂 ：制冷机中把热量从被冷却介质传给环境介质的内部循环流动的工作介质。（5）、制冷循环： 在制冷机中，制冷剂周而复始吸热、放热的流动循环。2.热力学基础知识

一.热力学两大基本定律

1、热力学第一定律（数量问题）

（能量转换和守恒定律）

热能与其它形式的能量进行转换时，能的总量保持恒定。Q1+W= Q2

2、热力学第二定律（质量问题）

热不能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体。

二.热力系统：将研究的对象从周围物体中分割出来，这种人为分离出来，作为热力分析的对象，就称作热力系统。

绝热系统：热力系统与外界无热量的交换。

孤立系统：热力系统与外界既无能量交换，又无物质交换。闭口系统 开口系统

6个基本状态参数（这个PPT上那一页被覆盖了，需要另行总结）

四、热力过程：系统连续不断地从一个状态变化到另一个状态，这期间所经历的过程。可逆过程

系统与外界传递能量的方式: 作功，传热。

功：通过工质的容积变化（膨胀或压缩）来实现的。

热量：系统与外界之间仅仅由于温度的不同而传递的能量。1.卡诺循环——理想可逆热机循环

1-2定温吸热过程，q1 = T1(s2-s1)

2-3绝热膨胀过程，对外作功 3-4定温放热过程，q2 = T2(s2-s1)

4-1绝热压缩过程，对内作功

2.逆向卡诺循环

3.制冷系数：在制冷循环中，制冷剂从被冷却物体中所制取的冷量q0与所消耗的机械功w之比值称为制

冷系数，在给定的温度条件下，制冷系数越大，则循环的经济性越高。

在可逆循环中，制冷系数

在不可逆循环中，制冷系数5.标准单级蒸气压缩式制冷循环

4.蒸气压缩式制冷循环和热泵循环区别主要有两点：（1）.两者的目的不同。

（2）.两者的工作温区往往有所不同。6.标准单级蒸气压缩式制冷机两大特点 特点1 ：干压缩行程代替湿压缩行程。

即，制冷剂的吸热，过程延长到干饱和蒸气线，使压缩过程处于干压缩条件下。特点2： 膨胀过程采用一可逆的节流过程。• 用节流阀代替了膨胀机。（简化装备）将绝热的膨胀过程，替换为不可逆的绝热节流过程。7.why“湿压行程” 在生产中不受欢迎？ a.采用湿压缩行程时，湿蒸气进入气缸，热的气缸壁与冷的湿蒸气进行强烈的热交换。使压缩机的工作效率大大降低。

b.– 采用湿压行程时，大量液态制冷剂进入压缩机气缸，可能引起“液击” 现象，而使压缩机发生事故。

故实际蒸气制冷机都要求压缩机在干压缩行程下运转。8.蒸气压缩式制冷循环 温——熵图

蒸气压缩式制冷循环 压——焓图

第二章

制冷设备与系统

1.四大部件

(1).制冷压缩机：用机械的方法使气体压力升高的一种机器。作用：关键核心设备

压缩和输送制冷剂的作用 空气压缩机：为了获得压缩空气。制冷压缩机：为了制取冷量。(2)节流阀

作用：将冷凝器出来的高温高压制冷剂液体，节流降温降压至蒸发压力和蒸发温度，同时根据负荷的变化，调节进入蒸发器制冷剂的流量。（3）冷凝器（4）蒸发器 2.制冷压缩机根据工作原理分类：

a.容积型压缩机：• 通过汽缸容积的变化来实现气体压缩的目的。

b.速度型压缩机：• 则由旋转部件连续将角动量转换给蒸气，再将该动量转为压力，提高蒸气压力，达到压缩气体的目的。

补充：从压缩机结构分: 开启式、半封闭式、全封闭式

按制冷剂分：氨压缩机、氟利昂压缩机 按汽缸数目分：单缸、双缸、多缸 3.制冷压缩机的热力性能分析 1、制冷量

式中： qv ——单位容积制冷量，kJ／ m3； Vh——压缩机的理论输气量，m3／ h； λ——压缩机的输气系数。

2、耗用功率

理论耗功率：Pa  G(h2  h1)指示功率：Pi 指示效率：Pa P

4.描述活塞式制冷压缩机理想/实际工作过程 5.节流阀的分类：

① 手动膨胀阀② 浮球调节阀③ 热力膨胀阀④ 毛细管⑤ 热电膨胀阀 6.毛细管的优缺点

优点：毛细管具有结构简单、无运动部件、价格便宜，使用时不需安装贮液器、充液量少，停机后冷凝器与蒸发器的压力可以快速自动达到平衡、减轻压缩机启动负载等优点 缺点：其调节性能差，供液量不能随工况变动而调节。

7.冷凝器的作用：是将压缩机排出的高温、高压制冷剂过热蒸气冷却及冷凝成液体。制冷剂在冷凝器中放出的热量由冷却介质（水或空气）带走。

蒸发器的作用：

是利用液态制冷剂在低压下沸腾，转变为蒸气并吸收被冷却物体或介质的热量，达到制冷目的。因此蒸发器是制冷系统中制取冷量和输出冷量的设备。8.冷凝器的分类：水冷式冷凝器、空气冷却式冷凝器、水和空气联合冷却式冷凝器

第三章 食品制冷装置

1.引起食品腐败变质的主要原因：

微生物和酶的作用、呼吸作用、化学作用 2.简述动、植物食品的冷藏原理 防止食品的腐败，对动物性食品来说，主要是降低温度，防止微生物的活动和生物化学变化；对植物性食品来说，主要是保持恰当的温度（因品种不同而异），控制好蔬菜水果的呼吸作用。

3.食品的冷却（10ºC以下，其下限为4～-2ºC）

冷却是指将食品的温度降低到某一指定的温度，但不低于食品汁液的冻结点。（冷却的动物性食品只能作短期贮藏）

食品的冻结（国际上推荐为-18ºC以下）

冻结是指将食品的温度降低到食品汁液的冻结点以下，使食品中的水分大部分冻结成冰。（可进行食品的长期贮藏）

差异：冷却是将食品的品温降低到接近食品的冰点，但不发生冻结

4.食品的冷却方法有真空冷却、差压式冷却、通风冷却、冷水冷却、碎冰冷却等 5.冻结的基本方式

• 鼓风式冻结• 接触式冻结• 液化气体喷淋冻结• 沉浸式冻结 6.真空冷却原理及装置简图 原理：真空冷却是利用真空降低水的沸点，促进食品中水分蒸发，所需的潜热来自于食品本身，使食品温度降低而冷却。

压焓图（p—h图）和温熵图（T-S图）点2线3区5态（这一部分需要再完善）

第五篇：制冷学术会后总结

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制冷与低温技术在国民经济建设和国防建设中越来越得到广泛应用，包括在航空航天及空间探测开发、国防军事装备、信息技术、生命科学技术、交通和能源、科学研究、工业以及日常生活等方面，展示了制冷与低温技术的广泛应用和推动社会进步的巨大作用。以“制冷与低温科学技术研究前沿”为主题的香山科学会议第240次学术研讨会日前在北京召开。中国科学院理化技术研究所洪朝生院士、清华大学过增元院士、北京航空航天大学王浚院士担任会议的执行主席。来自制冷与低温、工程热物理、低温物理以及声学等不同学科领域的40多位专家参加了会议。

会议就新型低温制冷技术热力学、低温制冷技术中的流动与传热传质学、低温制冷技术中的热动力学理论和非线性问题等中心议题进行了讨论。

新型低温制冷方法、进展及展望

中科院理化技术所周远院士在“新型低温制冷方法、进展及展望”主题评述报告中，介绍了当取得重大进展的新型制冷方法以及进一步发展所需要解决的科学问题。

新型的制冷方法包括脉冲管制冷、热声制冷、混合工质节流制冷以及吸附式制冷等。脉冲管制冷是一种完全消除了低温运动部件的新一代低温制冷方法，可以较好地解决可靠性问题，在近二十年左右的时间里得到飞速发展。发展进程中，中国和中国学者做出了重要贡献，开展了许多原创性的工作并取得了举世瞩目的成果。包括提出了双向

中国冷库网www.xiexiebang.com 进气流程、多路进气流程以及双小孔脉冲管制冷流程等发明，同时建立和发展了脉冲管制冷工作机理的热声理论、热力学非对称效应模型以及数值模拟方法，得到了国际同行的认可和赞誉。热声制冷则是一种应用前景更为广阔的新型制冷方法，具有许多传统制冷方法无法比拟的优势。我国在该领域里取得多项令人瞩目的创新成果，包括发明并研制出了压比高达1.3的聚能型热声发动机（国际上为1.2左右）、首次突破液氮的完全无运动部件的热声制冷机以及在冰箱制冷温区（-20°C）COP达到1.5左右的高性能室温行波热声制冷机，将会极大地推动热声制冷技术的全面发展和工程化进程。热声制冷是热声效应在制冷中的应用，而利用热致声效应则可以研制热声发动机或热声发电机。可以预期，热声制冷技术和热声发动机技术将成为国际制冷界和能源界里一个竞争白热化的重大研究前沿和热点。为了进一步推动脉冲管制冷技术的工程化进展，特别推动具有前瞻性和战略性发展地位的热声技术的发展，需要对基于可压缩交变流动为基础热机和制冷机存在若干共性科学问题进行深入研究。

最后，周远院士提出了发展我国制冷与低温技术的建议，包括要大力加强基础研究、热物理测量传感器以及科学仪器的研制等，争取做出原创性研究成果，为我国今后可持续性发展做出实质性贡献。

讨论中，上海交通大学郑平教授对脉冲管制冷机在国防军事上的潜在应用以及交变流动传热研究的进展情况进行了介绍，建议对脉冲管制冷机中的回热器，发展新的可压缩气体多孔介质模型；东南大学施明恒教授强调，要充分重视可再生能源在制冷与低温技术中的应

中国冷库网www.xiexiebang.com 用，并提到基于微/纳米固体的半导体制冷技术是一个值得注意的方向。

中科院基础局金铎研究员强调，量子工程今后可能在信息技术方面有重大的发展和应用，而量子计算机和量子通讯这些量子技术的物理效应都是低温下才出现的现象，它们的大规模应用将极大地取决于今后是否可方便地提供经济、可靠的低温冷源。新型低温制冷技术

浙江大学陈国邦教授作了“多级低频G-M型脉管制冷研究”的中心议题报告。介绍了多级G-M型脉冲管制冷的科学问题及其研究的主要思路，涉及的科学问题和关键技术包括：多级脉冲管制冷的流程及热力学设计方法；回热器在深低温（20K-1K）和交变流动状态下的热力学、流动和传热规律，以及提高交变低温回热器的科学途径；氦在临界区的流动传热规律以及低温换热器的强化传热措施；环路直流产生的机理、抑制措施以及脉管内热自然对流的工作机理等；氦-3在全温区尤其是极低温区的基础物性数据及热力状态方程。最后指出，多级脉冲管制冷目前处于快速发展和激烈竞争阶段，我国在此方面已具有较好基础，但需要继续深入研究，才能保持先进地位，为我国的低温技术发展做出应有的贡献。

中国科学院理化技术研究所梁惊涛研究员在“高频脉冲管制冷研究的新进展及基础问题”的报告中，分析了高频脉冲管制冷在航空航天、国防军事以及民用市场中的应用前景和研究发展趋势；介绍了高频脉冲管制冷研究的最新进展，包括基础理论研究、基础实验研究以

中国冷库网www.xiexiebang.com 及应用研究三个主要方面的进展情况。

中国科学院理化技术研究所李青研究员和华中科技大学郭方中教授在“热声现象、热声热机和热声网络理论”的报告中，指出了传统平衡态热力学方法在揭示新型热机-热声热机所碰到的困难和遇到的挑战。介绍了将网络理论应用于回热式低温制冷机以及热声热机的思路以及回热器无源网络模型和有源网络模型。阐述了发展高频（kHz以上）微型热声系统的应用前景、面临的学科问题以及可能采用的研究方法等。

中科院理化技术所戴巍博士和浙江大学邱利民教授在“热声制冷研究的最新进展”的报告中，指出热声热机的研究工作已从原来依赖本征热力学不可逆性的驻波工作模式转向了内在热力学可逆的行波工作模式上。最近热声发动机效率和压比的大幅度提高，热驱动室温制冷和深度低温制冷都取得突破性的进展，热声系统微型化的研究也有较大进展。这些研究进展有许多是中国提出并实现的，表明中国在热声研究领域已处于国际前列。

讨论中，有的专家提出热声驱动的脉冲管制冷是否可用于我国许多中小油田和气田上的“火炬”气体的回收上。有的专家还提出，多级脉冲管制冷机是否一定要做到液氦温区，也可以研究高效工作于20K-30K温区的多级脉冲管制冷。

新型制冷与低温技术中的流动、传热和传质学

上海交通大学王如竹教授和浙江大学陈光明教授作了“热致浓度差制冷技术中热力学和传热传质学问题”的中心议题报告，指出了热

中国冷库网www.xiexiebang.com 致浓度差制冷主要包括吸附制冷和吸收制冷等形式。目前，吸附式制冷技术还处在初步的工程化研究阶段，尚需解决许多技术基础问题，包括高效的混合吸附制冷流程探索、多重吸附的工作机理以及小温差、交变流动情况下多孔介质材料的相变传热传质规律和强化传热措施等。吸收式制冷技术是我国少数几个具有自主知识产权的普冷温区制冷技术，但深度冷冻的吸收式制冷技术尚待进一步开展工作。近来，我国学者提出了自行复叠的吸收式深度制冷流程，是一种可能获得低温的没有运动部件的新型制冷方法，其科学问题包括自行复叠吸收式热力循环过程分析、多种循环工质对的筛选等。

中科院理化技术所吴剑峰研究员和公茂琼博士作了“深冷混合工质节流制冷的若干关键热物理基础问题”的报告，介绍了深冷混合工质节流制冷的基本工作原理及其进展情况，指出了我国学者在研究深冷混合工质所做出的重要贡献，包括采用混合工质获得51.2K的最低温度纪录、提出了高效简单的分凝分离循环流程以及在国际上澄清了一次节流循环和内部复叠循环的本征热力学效率的优劣问题等。上海交通大学郑平教授作了“脉冲管制冷机中非稳态流动和传热过程的基础研究进展”报告，他指出，脉冲管制冷机是一个复杂的热力系统，其研究的挑战性和难点在于：可压缩的往复交变流动，具有显著的多维效应，从启动到进入周期定态的过渡过程需要很长时间；回热器多孔介质的严格局域非平衡模型没有，缺乏往复流动情况下流动阻力系数和换热系数的关联式；系统存在多种尺度的流动状态，几何结构存在长径比很大的部件，界面的耦合条件难于给定，等等。

中国冷库网www.xiexiebang.com 清华大学彭晓峰教授作了“过冷沸腾多样性与气泡动力学特性”的报告，介绍了沸腾过程在广泛的领域里出现，是制冷与低温技术涉及到的一个重要的传热过程，沸腾以其高热流和小温差等突出优势在小温差的热利用方面可以扮演重要角色。他还介绍了他们近期利用高速摄影和微尺度PIV手段对细丝上过冷沸腾进行的可视化实验和相关流场的测量，发现了核化形态的多样性并量化了气泡动力学特性。初步研究表明，在相变换热影响下的界面的Marangoni效应是泡顶射流的形成原因等。

讨论中，有的专家指出，天然气将在我国的能源结构中有一个较大比例的增长，国外现在的大中型天然气液化装置以深冷混合工质节流制冷为主，我国在这方面的研究开发还刚刚开始，希望国家有关部门对此予以重视。有的专家建议，将制冷与低温技术应用于民用客机上，以减少能耗和提高飞机的工作性能。

制冷与低温技术中的热动力学理论和非线性问题

清华大学过增元院士和李志信教授作了“传热过程中的场协同理论”的中心议题报告，以几个典型的例子解释了场协同理论的原理、应用和得到的新观点：导热过程（扩散过程）中的场协同理论。根据场协同理论可以得出：当导热系数场与温度梯度场之比处处相对时，热传导能力最强；对流换热过程中的场协同理论。当速度场和温度梯度场两个矢量的夹角为0时，对流换热的强度达到最大，反之，传热速率最小，与纯导热相同。根据这一理论，研究了一种周期性的交叉缩放椭圆管结构，可以诱导出4个（低雷诺数）或8个（高雷诺数）

中国冷库网www.xiexiebang.com 纵向涡，在相同单位泵功耗的情况下其传热强化结果比其他强化管高很多；换热器中的场协同理论。协同场理论指出：当冷热流体的温差处处相同时，换热处于协同工作状态，此时叉流换热器的效能可以达到逆流换热器的效能；交变流场中制冷或者热功转换的场协同理论的应用，取得一些初步结论。最后指出了场协同理论与突变论的不同之处，并指出了场协同理论研究的几个发展方向：交变流动、传热过程中的场协同、湍流流动换热的场协同、热功转换过程场协同以及场协同设计理论的建立等。

西安交通大学陶文铨教授和何雅玲教授在“跨尺度和可压缩交变流动与换热中的科学问题及其现代数值模拟方法研究”的报告中，指出交变流动热力系统是集非稳态、可压缩以及多尺度于一体的复杂热流体系统称，可以采用跨尺度模拟方法对其进行研究，跨尺度模拟的科学问题是：零Mach数（Ma<0.3）可压缩交变流动的新算法；零Mach数可压缩交变流动流态转变的判别；零Mach数可压缩交变流动瞬态与周期平均的流动和换热规律研究。

中科院理化技术所罗二仓研究员在“热声自激振荡、非线性声波传输和热声声流”的报告中，介绍了热声热机中三大非线性问题及其研究进展：热致声自激振荡演化过程出现若干非线性现象，例如，振荡模式的突变、热声滞后回路、间歇周期振荡、锁模、拟周期态、混沌现象等，它们产生的机理尚不十分清楚，也没有数学物理模型描述；热声发动机中谐振管中的非线性传播特性及采用特殊截面提高热声发动机的压比和效率的工作机理；热声热机中声流的产生机理及其物

中国冷库网www.xiexiebang.com 理模型。进一步的问题是热声声流对热声系统性能影响的定量描述以及交变湍流情况下的热声声流机制和理论解决途径。热声声流的测量是理论研究的基础，其准确测量是一个十分挑战性的问题。

中科院声学研究所刘克研究员在“热声学中的一些非线性问题的探讨”报告中，介绍了有关的非线性研究工作，包括： Rijke管内非线性热声振荡的实验研究，实验中发现了半波这一显著的非线性现象，同时观察到了振幅饱和的情况；开展了Obster驻波管中声场中次谐波饱和规律、混沌以及分岔规律的实验研究，发现一些以前未曾发现的现象。实验初步验证了马大猷先生提出的驻波管声场中的严格解；介绍了马大猷先生在热声转换效应所进行的一些研究工作。最后指出，热声学研究既是工程热物理研究的前沿课题也是声学研究的前沿课题，希望在今后的研究工作能够与工程热物理界专家一起开展这方面的研究工作，共同推进我国热声科学技术取得进展。（作者单位：香山会议办公室）专家建议

会议执行主席洪朝生院士等对会议作了学术小结，概括了报告、讨论和自由交流中所取得的重要科学思想和建议：

(1)研究开发新型的节能、环保低温技术对缓解我国能源紧缺、降低环境污染具有重大的意义，而小型深低温技术将对空间技术、超导技术、信息技术和生物技术等高新技术的发展起重要作用。我国在脉冲管制冷、热声制冷、深冷混合工质节流制冷以及热致浓度差等几种新型制冷技术方面具有很好的研究基础，并有一支相当强的研究队

中国冷库网www.xiexiebang.com 伍，可以为我国的制冷与低温技术发展做出贡献。

(2)脉冲管制冷和热声制冷技术是新型的低温制冷技术方式，其涉及可压缩交变流动及传热规律的科学问题，需要加以深入研究，其中，回热器在高频率、极低温（氦-3和氦-4临界区）的交变流动特性、传热规律以及气、固工作介质的物理化学特性等是研究的重点。(3)协同场理论、跨尺度的数值模拟方法将会成为研究复杂交变流动热机和制冷机系统的重要方法。热声热机中的非线性研究是揭示热声效应工作机理和提高热声转换效率的关键，建立系统的非线性热声动力学理论是本领域的前沿课题。

(4)开展以天然气和煤层气液化为对象的深冷混合工质节流制冷研究对改善我国的能源利用和降低煤矿安全事故具有学术和应用上的双重意义。以吸附/吸收为代表的热致浓度差制冷技术是利用太阳能和工业废热等低品位热源方面的一项重要技术，混合吸附和吸收机理以及开发小温差的强化传热技术是促进这一技术工程化的关键科学问题。

(5)实验研究检验和发展理论的重要依据和基础，为揭示和深入研究新型制冷与低温技术的新现象和内在规律，要重视新的测量方法和先进测量技术的应用和平台的建设。

(6)应尽快组织研究队伍，确定课题的研究重点和科学目标。呼吁国家在此领域设立重大研究计划，大力开展相关的基础问题，建立系统的理论研究体系，做出创造性的研究工作，推动我国制冷与低温技术的大力发展。