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绪论 1

一、研究的内容和范围 1

二、制冷与低温的应用 2

三、制冷与低温的发展历史 7

思考题 10

第一章 制冷与低温的热力学基础 11

第一节 相变制冷 11

一、液体气化 11

二、固体的融化与升华 12

三、压-焓图 13

第二节 气体绝热膨胀制冷 14

一、有外功输出的膨胀过程 14

二、绝热放气过程 15

三、节流膨胀过程 16

第三节 制冷循环热力学特性分析 17

一、热源温度不变时的逆向可逆循环——逆卡诺循环 17

二、变温热源时的逆向可逆循环——洛伦兹循环 19

三、热能驱动制冷循环 20

四、蒸气压缩制冷循环 21

五、气体液化循环 22

六、斯特林制冷循环 22

七、G-M制冷循环 24

八、脉管制冷 26

九、热泵循环 31

第四节 其他制冷方法 32

一、气体涡流制冷 32

二、半导体制冷 34

三、热声制冷 39

四、绝热去磁制冷 43

五、氦稀释制冷 45

习题 48

第二章 制冷与低温工质性质 50

第一节 概述 50

一、制冷与低温工质的选用原则 50

二、制冷与低温工质命名 51

第二节 流体物性计算的热力学基础 54

一、基本热力学关系式 54

二、溶液热力学的基本概念与基本定律 60

三、溶液相平衡 64

四、二元溶液的相平衡图 66

第三节 制冷与低温工质的热力性质及其计算方法 70

一、热力性质表示方法 70

二、热力性质的计算机计算 73

第四节 制冷与低温工质的物理化学性质 74

一、安全性 75

二、热稳定性 76

三、对材料的作用 76

四、对润滑油的互溶性 77

五、对水的溶解性 77

六、泄漏性 77

七、与大气环境的友好性 78

第五节 常用制冷与低温工质 79

一、无机物 79

二、氟利昂 82

三、碳氢化合物 83

四、混合制冷工质 84

第六节 载冷剂 87

一、载冷剂的作用及选用原则 87

二、常用载冷剂 88

第七节 工质与润滑油 89

一、润滑油的作用及选用原则 89

二、分类与特性 90

习题 93

第三章 蒸气制冷循环 94

第一节 单级蒸气压缩制冷循环 94

一、理想循环 94

二、实际循环 104

三、循环性能计算机计算 108

四、循环特性分析与制冷机工况 109

第二节 两级蒸气压缩制冷循环 113

一、概述 113

二、两级压缩制冷循环 114

三、两级压缩制冷循环特性分析 122

第三节 复叠式制冷循环 124

一、系统的组成 124

二、性能指标计算 128

三、系统的运行特性分析 130

第四节 蒸汽吸收制冷循环 132

一、蒸汽单效吸收制冷 132

二、蒸汽双效吸收制冷 138

三、直燃式吸收制冷 142

四、蒸汽吸收制冷其他循环 146

习题 152

第四章 气体的制冷和液化循环 154

第一节 节流循环 154

一、一次节流循环 154

二、有预冷的一次节流循环 157

三、二次节流循环 162

第二节 等熵膨胀循环 164

第三节 等焓膨胀和等熵膨胀的组合循环 168

一、克劳特（Claude）循环 168

二、海兰德（Heylandt）循环和卡皮查（Kapitza）循环 171

第四节 重叠液化循环 176

一、经典的复叠循环 176

二、混合制冷剂复叠循环 177

三、带膨胀机的混合气体循环 179

习题 180

第五章 气体分离的原理与方法 182

第一节 气体的理想分离 182

第二节 气体分离原理 184

一、冷凝和闪蒸分离 184

二、精馏分离 187

三、图解法求二元混合物分离的理论塔板数 188

四、混合物分离的数值计算 197

第三节 空气分离系统 199

一、林德（Linde）单塔系统 199

二、林德双塔系统 202

三、林德-富兰克系统 202

四、海兰德系统 204

五、氩分离系统 204

六、Ne和He分离系统 205

七、Kr和Xe分离系统 206

八、氢分离系统 206

九、氦分离系统 208

第四节 规整填料塔 209

一、规整填料塔的技术现状 209

二、低温法空气分离流程简介 211

三、规整填料对空分主精馏塔能耗的影响 212

四、规整填料对氩产品的影响 212

第五节 气体分离的其他方法 213

一、吸附法 213

二、吸收法 217

三、薄膜渗透法 220

习题 222

第六章 制冷与低温循环的热力学第二定律分析 224

第一节 熵分析法 224

第二节 （火+用）分析法 226

一、（火+用）的概念 226

二、制冷与低温循环中典型过程（火+用）分析 228

习题 232

附录 233

附录A 常用单位换算表 233

附录B 常用制冷工质的热力性质表和图 234

表附B-1 R12饱和性质表 234

表附B-2 R22饱和性质表 236

表附B-3 R23饱和性质表 237

表附B-4 R50（甲烷）饱和性质表 238

表附B-5 R123饱和性质表 240

表附B-6 R134a饱和性质表 241

表附B-7 R600a（异丁烷）饱和性质表 243

表附B-8 R702（正氢）饱和性质表 244

表附B-9 R704（氦）饱和性质表 246

表附B-10 R717（氨）饱和性质表 247

表附B-11 R718（水）饱和性质表 248

表附B-12 R728（氮）饱和性质表 249

表附B-13 R729（空气）饱和性质表 251

表附B-14 R732（氧）饱和性质表 252

图附B-1 R12压-焓图 254

图附B-2 R22压-焓图 255

图附B-3 R23压-焓图 256

图附B-4 R50（甲烷）压-焓图 257

图附B-5 R123压-焓图 258

图附B-6 R134a压-焓图 259

图附B-7 R600a（异丁烷）压-焓图 260

图附B-8 R702（正氢）压-焓图 261

图附B-9 R704（氦）压-焓图 262

图附B-10 R717（氨）压-焓图 263

图附B-11 R728（氮）压-焓图 264

图附B-12 R729（空气）压-焓图 265

图附B-13 R732（氧）压-焓图 266

图附B-14 溴化锂水溶液比焓-质量分数图 267

图附B-15 溴化锂水溶液的相对密度曲线 268

图附B-16 溴化锂水溶液的压力-温度图 268

图附B-17 溴化锂水溶液结晶温度曲线 269

图附B-18 氨水溶液的比焓-质量分数图 270

附录C 常用载冷剂的热物理性质表 271

表附C-1 氯化钙水溶液的热物理性质 271

表附C-2 氯化钠水溶液的热物理性质 272

表附C-3 乙二醇水溶液的热物理性质 273

表附C-4 几种常用载冷剂的热物理性质比较 274

附录D 计算马丁-侯方程常数的程序 275

附录E 计算比焓和比熵的程序 276

附录F 单级蒸气压缩制冷循环性能计算程序 277

参考文献 280