《熱工實(shí)驗(yàn)》課程簡(jiǎn)介與教學(xué)大綱

PAGEPAGE5《熱工實(shí)驗(yàn)》課程簡(jiǎn)介課程編號(hào)：14014801、14014802、14014803課程名稱：熱工實(shí)驗(yàn)（Thermalcharacteristicsexperiment）學(xué)分:2.5學(xué)時(shí)：40（課內(nèi)實(shí)驗(yàn)(踐)：40上機(jī)：0課外實(shí)踐：0）適用專業(yè)：能源與動(dòng)力工程專業(yè)建議修讀學(xué)期：4、5、6開(kāi)課單位：能源與環(huán)境學(xué)院能源與動(dòng)力工程系先修課程：工程熱力學(xué)、工程流體力學(xué)、傳熱學(xué)、燃料及燃燒考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)：以實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)報(bào)告為考核方式。成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)是：實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告占25%；實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力占25%；實(shí)驗(yàn)報(bào)告占50%。教材與主要參考書(shū)目：教材：《熱工實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》參考書(shū)：《工程流體力學(xué)》，孔瓏主編，水利電力出版社，1992-11-01，第一版《工程熱力學(xué)》，沈維道等編，高等教育出版社，2001-06-01，第三版《傳熱學(xué)》，楊世銘編，高等教育出版社，1998-12-10，第三版《燃料與燃燒》，韓昭滄主編，冶金工業(yè)出版社，1994-10-01，第二版《耐火材料》，徐維忠主編，冶金工業(yè)出版社，1992-05-01，第一版內(nèi)容概述：中文：本課程有15個(gè)實(shí)驗(yàn)，共48學(xué)時(shí)，要求學(xué)生必做一些實(shí)驗(yàn)和選做部分實(shí)驗(yàn)，一共完成40學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。主要內(nèi)容為本專業(yè)實(shí)驗(yàn)的基本原理、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能；常用儀表、儀器、設(shè)備的構(gòu)造、工作原理及使用方法；研究論證所學(xué)專業(yè)課程的基本理論知識(shí)及相關(guān)定律。要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，理解實(shí)驗(yàn)原理和方法，實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器的使用方法；了解實(shí)驗(yàn)步驟，知道實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和處理方法。對(duì)綜合性實(shí)驗(yàn)應(yīng)能在教師指導(dǎo)下自行查閱資料，自己擬定實(shí)驗(yàn)方案和步驟，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。培養(yǎng)創(chuàng)新能力，學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。對(duì)培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力，實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力都有很大幫助。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.《熱工實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱課程編號(hào)：14014801、14014802、14014803課程名稱：熱工實(shí)驗(yàn)（Thermalcharacteristicsexperiment）學(xué)分:2.5學(xué)時(shí)：40（實(shí)驗(yàn)：40上機(jī)：0）建議修讀學(xué)期：4、5、6開(kāi)課單位：能源與環(huán)境學(xué)院能源與動(dòng)力工程系課程負(fù)責(zé)人：許詩(shī)雙先修課程：工程熱力學(xué)、工程流體力學(xué)、傳熱學(xué)、燃料及燃燒一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù)本課程為能源與動(dòng)力工程專業(yè)必修課，要求學(xué)生必做一些實(shí)驗(yàn)和選做部分實(shí)驗(yàn)，一共完成40學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。該課程以小組為單元開(kāi)設(shè)了驗(yàn)證性、演示性及綜合性三大類性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，主要目的是培養(yǎng)學(xué)生初步制定實(shí)驗(yàn)方案，掌握熱工實(shí)驗(yàn)的手段和技能。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考，自己動(dòng)手，獨(dú)立完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作能力。驗(yàn)證所學(xué)理論、鞏固所學(xué)知識(shí)并加深理解。培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。提高學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的綜合素質(zhì)。其教學(xué)目標(biāo)如下：1、通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察、分析，加深對(duì)能源與動(dòng)力工程實(shí)驗(yàn)的基本概念、現(xiàn)象、規(guī)律與基本原理的理解；掌握一般能源與動(dòng)力工程實(shí)驗(yàn)技能、儀器、裝置設(shè)備的使用方法和測(cè)定方法，獲得一定的解決實(shí)驗(yàn)技術(shù)問(wèn)題的能力；學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和組織實(shí)驗(yàn)的方法；4、學(xué)會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定、分析與處理，從而能得出切合實(shí)際的結(jié)論；培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)協(xié)同合作的工作作風(fēng)。本課程的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系、教學(xué)方法及評(píng)價(jià)依據(jù)如下表：No畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)方法評(píng)價(jià)依據(jù)1-4掌握本專業(yè)所需的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論知識(shí)教學(xué)目標(biāo)1、2、3、4通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的預(yù)習(xí)和實(shí)際操作，加深和理解本專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論知識(shí)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告2-2熟練掌握文獻(xiàn)檢索、歸納的能力，具備獨(dú)立設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰虒W(xué)目標(biāo)2、3、4通過(guò)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生初步制定實(shí)驗(yàn)方案，掌握熱工實(shí)驗(yàn)的手段和技能。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考，自己動(dòng)手，獨(dú)立完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作能力。實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告4-1能夠基于科學(xué)原理對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)2、3、4通過(guò)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告二、教學(xué)內(nèi)容（實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目）與學(xué)時(shí)分配序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型每組人數(shù)實(shí)驗(yàn)要求備注1漸縮噴管內(nèi)壓力分布和流量測(cè)定驗(yàn)證并加深空氣在不同工況下流過(guò)漸縮噴管時(shí)的壓力分布和流量測(cè)定。2驗(yàn)證性3～4必做支撐教學(xué)目標(biāo)1、2、42縮放噴管內(nèi)壓力分布和流量測(cè)定驗(yàn)證并加深空氣在不同工況下流過(guò)縮放噴管時(shí)的壓力分布和流量測(cè)定。2驗(yàn)證性3～4必做3CO2臨界狀態(tài)觀察對(duì)CO2氣體在不同溫度下進(jìn)行等溫壓縮時(shí)壓力和比容的變化曲線以及相變現(xiàn)象。2驗(yàn)證性3～4必做4流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)（介質(zhì)為空氣）空氣的流速和流量測(cè)定；沿圓柱體繞流時(shí)阻力測(cè)定；伯努利方程應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；紊流自由射流實(shí)驗(yàn)；附面層特性實(shí)驗(yàn)。8開(kāi)放性3～4任選支撐教學(xué)目標(biāo)1、2、3、45流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)（介質(zhì)為水）水的流速和流量測(cè)定；沿程阻力和局部阻力測(cè)定；伯努利方程應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；孔板和文丘里流量系數(shù)測(cè)定。6開(kāi)放性3～4任選6雷諾實(shí)驗(yàn)觀察流體流動(dòng)的兩種狀態(tài)并測(cè)量相應(yīng)的雷諾數(shù)；了解流態(tài)與雷諾數(shù)的關(guān)系；并測(cè)量下臨界雷諾數(shù)。2驗(yàn)證性3～4必做支撐教學(xué)目標(biāo)1、2、47局部對(duì)流換熱系數(shù)測(cè)定了解空氣沿平板流動(dòng)時(shí)局部換熱系數(shù)的變化規(guī)律；加深對(duì)對(duì)流換熱的認(rèn)識(shí)。2驗(yàn)證性3～4必做8熱邊界流動(dòng)的邊界層測(cè)定測(cè)量空氣沿平板流動(dòng)時(shí)流動(dòng)邊界層厚度和熱邊界層厚度。2驗(yàn)證性3～4必做9大容量器內(nèi)水沸騰換熱實(shí)驗(yàn)觀察大容量器內(nèi)水加熱時(shí)氣泡產(chǎn)生現(xiàn)象和變化現(xiàn)象；以及水沸騰時(shí)加熱器被燒毀現(xiàn)象。2演示性3～4必做10法向輻射率測(cè)定測(cè)量三種顏色鋼板的法向輻射率。加深對(duì)輻射傳熱的認(rèn)識(shí)。2驗(yàn)證性3～4必做11吸收率測(cè)定測(cè)量三種顏色鋼板的吸收率。加深對(duì)吸收率的認(rèn)識(shí)。2驗(yàn)證性3～4必做12燃料發(fā)熱值測(cè)定實(shí)驗(yàn)掌握氧彈式熱量計(jì)的構(gòu)造和使用方法；測(cè)量萘或煤的發(fā)熱值。2驗(yàn)證性3～4必做13換熱器實(shí)驗(yàn)分別測(cè)量二種換熱器在順流和逆流流動(dòng)方式下和不同參數(shù)下的換熱系數(shù)。4研究性3～4必做支撐教學(xué)目標(biāo)1、2、3、414氣體燃料燃燒實(shí)驗(yàn)觀察本生火焰內(nèi)外錐的形狀和顏色；氣流速度對(duì)火焰形狀的影響；燃料濃度對(duì)火焰顏色的影響；4研究性3～4必做15耐火材料性能測(cè)定測(cè)量耐火材料的高溫導(dǎo)熱系數(shù)；比較三種耐火材料的抗熱震性能等6綜合性3～4必做注：“實(shí)驗(yàn)類型”：指演示性、驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性、研究性等類型實(shí)驗(yàn)；“實(shí)驗(yàn)要求”：必做、任選；三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告基本要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求寫出：1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、實(shí)驗(yàn)基本原理；3、實(shí)驗(yàn)設(shè)備；4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；5、實(shí)驗(yàn)步驟；6、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；7、數(shù)據(jù)整理；8、分析討論。四、教學(xué)方法與教學(xué)手段學(xué)生先預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，寫出預(yù)習(xí)報(bào)告，制定實(shí)驗(yàn)方案和數(shù)據(jù)記錄表。對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)老師先講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)原理和方法，儀器設(shè)備的結(jié)構(gòu)和使用方法，實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作，記錄原始數(shù)據(jù)。學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)分析并完成整個(gè)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)時(shí)要求學(xué)生積極動(dòng)手親自操作，數(shù)據(jù)計(jì)算要求學(xué)生盡可能用計(jì)算機(jī)處理。對(duì)綜合性實(shí)驗(yàn)，在老師的指導(dǎo)下查閱資料，制定實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)步驟，在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備基礎(chǔ)上，完成實(shí)驗(yàn)研究和結(jié)果分析，提出自己的觀點(diǎn)，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。五、考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)以實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)報(bào)告為考核方式。成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)是：實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告占25%；實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力占25%；實(shí)驗(yàn)報(bào)告占50%。六、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)與主要參考書(shū)目【教材】《熱工實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》，自編教材，2015年3月【主要參考書(shū)】1、《工程流體力學(xué)》，孔瓏主編，水利電力出版社，1992-11-01，第一版《工程熱力學(xué)》，沈維道等編，高等教育出版社，2