《热工实验》课程简介与教学大纲

PAGEPAGE5《热工实验》课程简介课程编号：14014801、14014802、14014803课程名称：热工实验（Thermalcharacteristicsexperiment）学分:2.5学时：40（课内实验(践)：40上机：0课外实践：0）适用专业：能源与动力工程专业建议修读学期：4、5、6开课单位：能源与环境学院能源与动力工程系先修课程：工程热力学、工程流体力学、传热学、燃料及燃烧考核方式与成绩评定标准：以实验预习报告、实验动手能力和实验报告为考核方式。成绩评定标准是：实验预习报告占25%；实验动手能力占25%；实验报告占50%。教材与主要参考书目：教材：《热工实验指导书》参考书：《工程流体力学》，孔珑主编，水利电力出版社，1992-11-01，第一版《工程热力学》，沈维道等编，高等教育出版社，2001-06-01，第三版《传热学》，杨世铭编，高等教育出版社，1998-12-10，第三版《燃料与燃烧》，韩昭沧主编，冶金工业出版社，1994-10-01，第二版《耐火材料》，徐维忠主编，冶金工业出版社，1992-05-01，第一版内容概述：中文：本课程有15个实验，共48学时，要求学生必做一些实验和选做部分实验，一共完成40学时实验任务。主要内容为本专业实验的基本原理、实验方法和实验技能；常用仪表、仪器、设备的构造、工作原理及使用方法；研究论证所学专业课程的基本理论知识及相关定律。要求学生实验前认真预习实验内容，理解实验原理和方法，实验设备和仪器的使用方法；了解实验步骤，知道实验数据的采集和处理方法。对综合性实验应能在教师指导下自行查阅资料，自己拟定实验方案和步骤，独立完成实验。培养创新能力，学会运用所学知识分析问题和解决问题。对培养学生分析、解决问题的能力，实践能力和创新能力都有很大帮助。英文：Thiscoursehas15experiments,atotalof48periods.Studentsmustdosomenecessaryexperimentsandsomeselectedexperiments,atotalof40periods.Themaincontentsofthecourseincludebasicprinciple,experimentmethod,skill,andthestructure,workingprinciple,methodofuse;studythebasictheoreticalknowledgeandrelativitylaws.Studentsmustprepareexperimentalcontent,understandingtheprinciplesandmethodsoftheexperiment,laboratoryequipmentandinstrumentstouse,andunderstandtheexperimentalprocedure,knownexperimentaldataacquisition.Forsomecomprehensiveexperiments,studentsneedaccesstoinformation,developexperimentalprogramandprocedures,doexperimentsindependently.Studentsshouldfosterinnovation,learntoapplytheknowledgetoanalyzeandsolveproblems.Totrainstudentstoanalyze,ability,practicalabilityandcreativeproblem-solvingskillsareveryhelpful.《热工实验》教学大纲课程编号：14014801、14014802、14014803课程名称：热工实验（Thermalcharacteristicsexperiment）学分:2.5学时：40（实验：40上机：0）建议修读学期：4、5、6开课单位：能源与环境学院能源与动力工程系课程负责人：许诗双先修课程：工程热力学、工程流体力学、传热学、燃料及燃烧一、课程性质、目的与任务本课程为能源与动力工程专业必修课，要求学生必做一些实验和选做部分实验，一共完成40学时实验任务。该课程以小组为单元开设了验证性、演示性及综合性三大类性质的实验，主要目的是培养学生初步制定实验方案，掌握热工实验的手段和技能。培养学生独立思考，自己动手，独立完成整个实验的操作能力。验证所学理论、巩固所学知识并加深理解。培养学生动手能力，综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。提高学生进行实验研究的综合素质。其教学目标如下：1、通过对实验的观察、分析，加深对能源与动力工程实验的基本概念、现象、规律与基本原理的理解；掌握一般能源与动力工程实验技能、仪器、装置设备的使用方法和测定方法，获得一定的解决实验技术问题的能力；学会设计实验方案和组织实验的方法；4、学会对实验数据进行测定、分析与处理，从而能得出切合实际的结论；培养实事求是的科学态度和团队协同合作的工作作风。本课程的毕业要求指标点和教学目标的对应关系、教学方法及评价依据如下表：No毕业要求指标点教学目标教学方法评价依据1-4掌握本专业所需的基础知识和基本理论知识教学目标1、2、3、4通过对实验内容的预习和实际操作，加深和理解本专业的基础知识和基本理论知识实验方案、实验操作、实验数据、实验报告2-2熟练掌握文献检索、归纳的能力，具备独立设计综合性实验能力教学目标2、3、4通过实验，培养学生初步制定实验方案，掌握热工实验的手段和技能。培养学生独立思考，自己动手，独立完成整个实验的操作能力。实验方案、实验操作、实验数据、实验报告4-1能够基于科学原理对复杂工程问题进行设计实验教学目标2、3、4通过实验，培养学生动手能力，综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。实验方案、实验操作、实验数据、实验报告二、教学内容（实验项目）与学时分配序号实验项目名称实验内容实验学时实验类型每组人数实验要求备注1渐缩喷管内压力分布和流量测定验证并加深空气在不同工况下流过渐缩喷管时的压力分布和流量测定。2验证性3～4必做支撑教学目标1、2、42缩放喷管内压力分布和流量测定验证并加深空气在不同工况下流过缩放喷管时的压力分布和流量测定。2验证性3～4必做3CO2临界状态观察对CO2气体在不同温度下进行等温压缩时压力和比容的变化曲线以及相变现象。2验证性3～4必做4流体力学实验（介质为空气）空气的流速和流量测定；沿圆柱体绕流时阻力测定；伯努利方程应用实验；紊流自由射流实验；附面层特性实验。8开放性3～4任选支撑教学目标1、2、3、45流体力学实验（介质为水）水的流速和流量测定；沿程阻力和局部阻力测定；伯努利方程应用实验；孔板和文丘里流量系数测定。6开放性3～4任选6雷诺实验观察流体流动的两种状态并测量相应的雷诺数；了解流态与雷诺数的关系；并测量下临界雷诺数。2验证性3～4必做支撑教学目标1、2、47局部对流换热系数测定了解空气沿平板流动时局部换热系数的变化规律；加深对对流换热的认识。2验证性3～4必做8热边界流动的边界层测定测量空气沿平板流动时流动边界层厚度和热边界层厚度。2验证性3～4必做9大容量器内水沸腾换热实验观察大容量器内水加热时气泡产生现象和变化现象；以及水沸腾时加热器被烧毁现象。2演示性3～4必做10法向辐射率测定测量三种颜色钢板的法向辐射率。加深对辐射传热的认识。2验证性3～4必做11吸收率测定测量三种颜色钢板的吸收率。加深对吸收率的认识。2验证性3～4必做12燃料发热值测定实验掌握氧弹式热量计的构造和使用方法；测量萘或煤的发热值。2验证性3～4必做13换热器实验分别测量二种换热器在顺流和逆流流动方式下和不同参数下的换热系数。4研究性3～4必做支撑教学目标1、2、3、414气体燃料燃烧实验观察本生火焰内外锥的形状和颜色；气流速度对火焰形状的影响；燃料浓度对火焰颜色的影响；4研究性3～4必做15耐火材料性能测定测量耐火材料的高温导热系数；比较三种耐火材料的抗热震性能等6综合性3～4必做注：“实验类型”：指演示性、验证性、设计性、综合性、研究性等类型实验；“实验要求”：必做、任选；三、实验报告基本要求实验报告要求写出：1、实验目的；2、实验基本原理；3、实验设备；4、实验内容；5、实验步骤；6、实验数据；7、数据整理；8、分析讨论。四、教学方法与教学手段学生先预习实验内容，写出预习报告，制定实验方案和数据记录表。对基础实验老师先讲解实验目的、实验内容、实验原理和方法，仪器设备的结构和使用方法，实验步骤及实验注意事项。学生在老师的指导下独立完成整个实验的操作，记录原始数据。学生进行数据计算、数据分析并完成整个报告。实验时要求学生积极动手亲自操作，数据计算要求学生尽可能用计算机处理。对综合性实验，在老师的指导下查阅资料，制定实验方案和实验步骤，在现有实验设备基础上，完成实验研究和结果分析，提出自己的观点，撰写实验报告。五、考核方式与成绩评定标准以实验预习报告、实验动手能力和实验报告为考核方式。成绩评定标准是：实验预习报告占25%；实验动手能力占25%；实验报告占50%。六、实验指导书与主要参考书目【教材】《热工实验指导书》，自编教材，2015年3月【主要参考书】1、《工程流体力学》，孔珑主编，水利电力出版社，1992-11-01，第一版《工程热力学》，沈维道等编，高等教育出版社，2