低温课程设计

课程信息

课程名称／课程号	适用范围与修读要求
低温课程设计 ENER4002M	低温 · 25级及以前、26级实践课程 · 实践必修

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《低温工程设计》是在修完教学计划规定的课程后所进行的重要实践性教学环节。本课程为学生提供了空气液化分离流程设计。通过课程设计，可以使学生进一步加深对所学课程的理解和巩固，提升专业性仿真与设计软件应用能力；要求综合所学与低温空分相关知识解决实际问题；使学生得到工程实践的实际训练，提高其应用能力。

来源：教务网。

平时成绩占20％，设计说明书占40％，流程图图纸占20％，答辩占20％。

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第一周：概论（课程介绍）

1.空气分离设备流程课程设计的目的与内容；空气分离设备流程课程设计程序；空气分离设备流程课程设计要求。

2.气液化分离设备流程相关标准空气分离设备术语；空气分离设备流程图图形符号和文字代号；小型空气分离设备；大中型空气分离设备。

课外学习与作业要求：调研航空航天在哪些技术领域需要用到低温空分的产品（液氧，液氢，液氮，液氦）

第二周：空气分离设备流程简介

空分设备流程，重点为目前广泛采用的外压缩流程和内压缩流程；液化装置流程；液体空分设备流程；纯氮设备流程。

课外学习与作业要求：文献调研现有空分的流程、空分设备主要的生产厂家以及技术现状。

第三周：空气分离设备流程设计与计算

典型空分设备流程设计与计算方法，特别是空分设备流程基本设计参数的计算思路和方法；常用空分设备流程设计计算软件简介；基于HYSYS的空气液化分离流程设计与计算介绍。

课外学习与作业要求：调研我国最大的空分企业-杭氧的空分流程以及物性设计方法。

第四周：低温相平衡计算方法

低温相平衡计算方法，包括相平衡基本问题，Gibbs-Duhem方程，逸度和活度的概念和计算。实际状态方程等。

课外学习与作业要求：自学气液相平衡书籍。

第五周：低温相平衡计算方法

1.低温相平衡计算方法，包括由过量函数求取热体混合物组分的逸度。

2.详细介绍各状态方程的关联式，包括各立方形方程，维里状态方程，BWR方程等。

课外学习与作业要求：自学气液相平衡书籍。

第六周：Hysys软件介绍

Hysys软件介绍，包括图形界面等。以简单精馏塔为例演示软件使用方法。

课外学习与作业要求：练习使用Hysys软件。

第七周：学生基于知识实践设计及分析外压缩2.7万/d空分工艺流程

课外学习与作业要求：基于Autocad设计空分流程，基于Hysys软件设计空分流程参数。

第八周：课程总结

设计成果PPT展示和答辩。

附：授课时间表（总计48课时）

周次	学时	教学内容（要点）	课程思政融入点和实施方法	教学形式（理论、讨论、实践、实验、测试等）
1	6	概论（课程介绍）	思政融入点：卡脖子技术案例：我国低温空分在中国航天大推力火箭的应用	理论讲授
2	6	空气分离设备流程简介	我国低温空分科学与技术现状	理论讲授
3	6	空气分离设备流程设计与计算	低温空分设计软件的国内外现状，特别是我国与国际先进水平的差距	理论讲授
4	6	低温相平衡计算	——	理论讲授
5	6	低温相平衡计算方法	——	理论讲授
6	6	Hysys软件介绍	——	理论讲授
7	6	学生基于知识实践设计及分析外压缩2.7万/d空分工艺流程	——	理论讲授
8	6	课程总结	课程思政融入点：低温事业存在的问题及发展方向，树立时不我待的责任心以解决我国卡脖子的问题	分组讨论