《非常規(guī)能源裝備》課程教學(xué)大綱

《非常規(guī)能源裝備》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱非常規(guī)能源裝備UnconventionalEnergyEquipment課程編碼MEE120121020開課院部機(jī)電工程學(xué)院課程團(tuán)隊(duì)非常規(guī)能源裝備課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)學(xué)分2.0課內(nèi)學(xué)時(shí)34講授28實(shí)驗(yàn)6上機(jī)0實(shí)踐0課外學(xué)時(shí)0適用專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化授課語言中文先修課程理論力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械制造工程基礎(chǔ)、油氣裝備工程課程簡(jiǎn)介（限選）本課程是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的一門重要專業(yè)課。它是研究非常規(guī)油氣開采工藝與技術(shù)裝備、新能源發(fā)電技術(shù)與裝備等方面的一門科學(xué)，主要講述非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)的發(fā)展趨勢(shì)，煤層氣開發(fā)工藝及裝備，頁巖氣開發(fā)工藝及裝備，致密氣開發(fā)工藝及裝備，天然氣水合物開發(fā)工藝及裝備，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與裝備，海洋動(dòng)能發(fā)電技術(shù)與裝備以及太陽能用發(fā)電技術(shù)與裝備等。該課程既有理論性又有很強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用性，為學(xué)生在日后工作中解決非常規(guī)油氣勘探開發(fā)與裝備和新能源發(fā)電技術(shù)與裝備問題奠定一定的基礎(chǔ)。Thiscourseisanimportantspecializedcourseforthemajorofmechanicaldesignandmanufacturingandautomation.Itisasciencethatstudiesunconventionaloilandgasexploitationtechnologyandtechnicalequipment,newenergypowergenerationtechnologyandequipment,etc.Itmainlydescribesthedevelopmenttrendofunconventionaloilandgasresourcesexplorationanddevelopment,coalbedmethanedevelopmenttechnologyandequipment,shalegasdevelopmenttechnologyandequipment,tightgasdevelopmenttechnologyandequipment,naturalgashydratedevelopmenttechnologyandequipment,windpowergenerationtechnologyandequipment,oceankineticenergypowergenerationtechnologyandequipment,solarpowergenerationtechnologyandequipment,etc.Thiscoursehasboththeoryandstrongpracticalapplication,whichlaysacertainfoundationforstudentstosolvetheproblemsofunconventionaloilandgasexplorationanddevelopmentandequipmentandnewenergypowergenerationtechnologyandequipmentintheirfuturework.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號(hào)代號(hào)課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：了解國(guó)內(nèi)外非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)和新能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。掌握非常規(guī)油氣資源和新能源的定義、特征及開發(fā)特點(diǎn)。掌握煤層氣開發(fā)工藝及裝備，頁巖氣開發(fā)工藝及裝備，致密氣開發(fā)工藝及裝備，天然氣水合物開發(fā)工藝及裝備，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與裝備，海洋動(dòng)能發(fā)電技術(shù)與裝備以及太陽能發(fā)電技術(shù)與裝備等是1.41.42M2目標(biāo)2：能夠掌握非常規(guī)油氣開采中的水平井技術(shù)和壓裂技術(shù)。能夠針對(duì)風(fēng)能、海洋能的特點(diǎn)，提出解決不穩(wěn)定海洋動(dòng)能轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定電能的有效途徑和方法。是3.13.13M3目標(biāo)3：能夠把理論知識(shí)與應(yīng)用性較強(qiáng)實(shí)例有機(jī)結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力。同時(shí)使學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)職業(yè)能力有深入的理解，尤其使學(xué)生對(duì)非常規(guī)能源和新能源的利用技術(shù)有明顯提高；通過知識(shí)教學(xué)的過程培養(yǎng)學(xué)生愛崗敬業(yè)與團(tuán)隊(duì)合作的基本素質(zhì)。是7.1,9.17.1,9.1三、課程內(nèi)容序號(hào)章節(jié)號(hào)標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式課外學(xué)時(shí)課外環(huán)節(jié)1第一章第一章緒論能源及裝備概述M10.5講授//2第二章第二章非常規(guī)油氣資源本章重點(diǎn)難點(diǎn)：非常規(guī)油氣資源的開發(fā)特點(diǎn)/////32.12.1非常規(guī)資源的定義及特征非常規(guī)資源的定義及特征M10.5講授//42.22.2非常規(guī)資源的開發(fā)特點(diǎn)資源的埋藏及賦存狀態(tài)，開發(fā)技術(shù)，開發(fā)方式等M11講授//5第三章第三章煤層氣開發(fā)工藝及裝備本章重點(diǎn)難點(diǎn)：開發(fā)設(shè)備的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合/////63.13.1煤層氣及其開發(fā)現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外煤層氣開發(fā)現(xiàn)狀，煤層氣示范工程實(shí)例分析。M10.5講授//73.23.2煤層氣開發(fā)主要技術(shù)定向羽狀水平井，超短半徑水平井，地面和地下抽放，注氣開采等。M21講授//83.33.3煤層氣主要開采裝備鉆井設(shè)備，測(cè)錄井設(shè)備，固井設(shè)備，壓裂設(shè)備，采氣設(shè)備等M12講授4文獻(xiàn)查閱9第四章第四章頁巖氣開發(fā)工藝及裝備本章重點(diǎn)難點(diǎn)：水平井技術(shù)和分段壓裂設(shè)備/////104.14.1頁巖氣及其開發(fā)現(xiàn)狀頁巖氣介紹、開發(fā)現(xiàn)狀M10.5講授//114.24.2頁巖氣開發(fā)主要技術(shù)水平井技術(shù)，水力壓裂增產(chǎn)技術(shù)，無水壓裂技術(shù)等。M11講授//124.34.3頁巖氣主要開采裝備表層鉆機(jī)，大型壓裂泵車組，多級(jí)分段壓裂工具，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具等。M21.5講授//13實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)1：排水采氣實(shí)驗(yàn)煤層氣、頁巖氣排水采氣效果評(píng)價(jià)M33實(shí)驗(yàn)//14第五章第五章致密氣開發(fā)工藝及裝備本章重點(diǎn)難點(diǎn)：致密砂巖氣的開發(fā)設(shè)備/////155.15.1致密氣及其開發(fā)現(xiàn)狀致密氣及其開發(fā)現(xiàn)狀M10.5講授//165.25.2致密氣開發(fā)主要技術(shù)井網(wǎng)加密，分層壓裂，小井眼，快速鉆井技術(shù)等。M11.5講授//175.35.3致密氣主要開采裝備壓裂設(shè)備，水平鉆井設(shè)備等。M21.5講授2文獻(xiàn)查閱18第六章第六章天然氣水合物開發(fā)工藝及裝備本章重點(diǎn)難點(diǎn)：天然氣水合物的開采方法及裝備/////196.16.1天然氣水合物及其開發(fā)現(xiàn)狀天然氣水合物介紹、開發(fā)現(xiàn)狀M10.5講授//206.26.2天然氣水合物開發(fā)主要技術(shù)加熱開采法，降壓開采法，化學(xué)劑開采法，CO2置換開采法及多種開采方式結(jié)合等。M11.5講授//216.36.3天然氣水合物主要開采裝備鉆探設(shè)備、開采設(shè)備M11講授//22第七章第七章水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作原理與裝備本章重點(diǎn)難點(diǎn)：水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作原理/////237.17.1風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀M10.5講授//247.27.2水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作原理升力的產(chǎn)生原理，風(fēng)力機(jī)能量轉(zhuǎn)換過程，風(fēng)力機(jī)的組成，槳葉的幾何參數(shù)與空氣動(dòng)力特性。M21講授//257.37.3水平軸風(fēng)力機(jī)的分類水平軸風(fēng)力機(jī)的分類M11講授//267.47.4變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制機(jī)組的總體結(jié)構(gòu)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基本控制要求，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制原理。M10.5講授//27第八章第八章垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作原理與裝備本章重點(diǎn)難點(diǎn)：垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作原理/////288.18.1垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理升力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作原理，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)存在的技術(shù)問題。M11講授//298.28.2新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)介新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)M11講授4文獻(xiàn)查閱30第九章第九章海浪能發(fā)電技術(shù)與裝備本章重點(diǎn)難點(diǎn)：海浪能發(fā)電的工作原理與技術(shù)要求/////319.19.1國(guó)內(nèi)外海浪能發(fā)電的研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)及國(guó)外海浪能發(fā)電的研究現(xiàn)狀M10.5講授//329.29.2海浪能發(fā)電技術(shù)與相關(guān)問題海浪能發(fā)電技術(shù)及其局限性，引起的環(huán)境問題，海浪能發(fā)電的技術(shù)要求。M10.5講授//339.39.3典型海浪能發(fā)電機(jī)組簡(jiǎn)介典型海浪能發(fā)電機(jī)組，如振蕩水柱式波能轉(zhuǎn)換裝置、擺式波能轉(zhuǎn)換裝置等介紹M20.5講授//349.49.4海浪能發(fā)電的應(yīng)用前景與趨勢(shì)海浪能發(fā)電的應(yīng)用前景、趨勢(shì)M10.5講授2文獻(xiàn)查閱35第十章第十章海流能發(fā)電技術(shù)與裝備本章重點(diǎn)難點(diǎn)：海流能發(fā)電的工作原理與技術(shù)要求/////3610.110.1國(guó)內(nèi)外海流能發(fā)電的研究進(jìn)展國(guó)內(nèi)及國(guó)外海流能發(fā)電的研究進(jìn)展M10.5講授//3710.210.2海流能發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)海流能發(fā)電技術(shù)介紹，海流能發(fā)電中存在的技術(shù)問題，海流能發(fā)電領(lǐng)域的前沿技術(shù)，海流能發(fā)電機(jī)——樣機(jī)制作。M20.5講授//3810.310.3新型海流能發(fā)電機(jī)組簡(jiǎn)介新型海流能發(fā)電機(jī)組簡(jiǎn)介M10.5講授//3910.410.4海流能發(fā)電的應(yīng)用前景與趨勢(shì)海流能發(fā)電的應(yīng)用、前景與趨勢(shì)M10.5講授//40第十一章第十一章海洋能發(fā)電系統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)與裝備本章重點(diǎn)難點(diǎn)：海洋能發(fā)電系統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)/////4111.111.1海洋能發(fā)電現(xiàn)狀及系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率海洋能的發(fā)展現(xiàn)狀，波浪能發(fā)電裝置的能量俘獲，潮流能發(fā)電裝置的能量俘獲。M10.5講授//4211.211.2海洋能實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀，波浪能實(shí)驗(yàn)水槽及實(shí)驗(yàn)，潮流能實(shí)驗(yàn)水槽及實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室模型檢測(cè)系統(tǒng)組成。M21講授//4311.311.3現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)介紹現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)流程、儀器等M10.5講授//44第十二章第十二章太陽能光伏發(fā)電技術(shù)與設(shè)備本章重點(diǎn)難點(diǎn)：太陽能光伏發(fā)電工作原理/////4512.112.1光伏發(fā)電原理、技術(shù)及特點(diǎn)光伏發(fā)電原理、技術(shù)及特點(diǎn)M11講授//4612.212.2光伏發(fā)電典型系統(tǒng)簡(jiǎn)介及應(yīng)用光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。M11講授4文獻(xiàn)查閱47實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)2：10W垂直軸風(fēng)力機(jī)綜合特性對(duì)來流風(fēng)速的測(cè)量，垂直軸風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量以及對(duì)垂直軸風(fēng)力機(jī)功率和風(fēng)能利用率的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。M33實(shí)驗(yàn)//四、考核方式序號(hào)考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評(píng)占比1平時(shí)作業(yè)1.每章布置5道題目。2.成績(jī)采用百分制。3.考核學(xué)生對(duì)本章知識(shí)內(nèi)容的掌握情況，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力4.題型主要有判斷題和選擇題。15%2考勤隨機(jī)點(diǎn)名、刷卡點(diǎn)名等5%3課堂表現(xiàn)隨機(jī)檢查學(xué)生上課精神狀態(tài)、回答問題情況5%4實(shí)驗(yàn)成績(jī)1.本課程6個(gè)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)，共2次實(shí)驗(yàn)。2.成績(jī)采用百分制，根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成情況評(píng)分。3.考核學(xué)生對(duì)非常規(guī)能源設(shè)備的認(rèn)識(shí)和操作，以及對(duì)系統(tǒng)知識(shí)的應(yīng)用能力15%5期末成績(jī)（大作業(yè)）1.設(shè)置專題方向，要求學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)，整理該領(lǐng)域的發(fā)展歷程和發(fā)展動(dòng)向，撰寫專題學(xué)術(shù)報(bào)告。2.根據(jù)文獻(xiàn)查閱情況、報(bào)告的體系和格式規(guī)范化程度評(píng)分。60%五、評(píng)分細(xì)則序號(hào)課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評(píng)分等級(jí)1M1平時(shí)作業(yè)100%A-按時(shí)提交作業(yè)，基本知識(shí)點(diǎn)理解無誤。B-按時(shí)提交作業(yè)，基本知識(shí)點(diǎn)理解存在少量錯(cuò)誤。C-按時(shí)提交作業(yè)，基本知識(shí)點(diǎn)理解存在較多錯(cuò)誤。D-無故未按時(shí)提交作業(yè)。2M2平時(shí)作業(yè)20%A-按時(shí)提交作業(yè)，基本知識(shí)點(diǎn)理解無誤。B-按時(shí)提交作業(yè)，基本知識(shí)點(diǎn)理解存在少量錯(cuò)誤。C-按時(shí)提交作業(yè)，基本知識(shí)點(diǎn)理解存在較多錯(cuò)誤。D-無故未按時(shí)提交作業(yè)。3/考勤0%[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]4/課堂表現(xiàn)0%[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]5M3實(shí)驗(yàn)成績(jī)40%A-按時(shí)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)分析符合規(guī)范，結(jié)論無誤。B-按時(shí)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)分析基本規(guī)范，結(jié)論基本正確。C-實(shí)驗(yàn)分析過程存在問題。D-實(shí)驗(yàn)分析存在較大問題。E-未按時(shí)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。6M2期末成績(jī)（大作業(yè)）80%（見大作業(yè)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）7M3期末成績(jī)（大作業(yè)）60%（見大作業(yè)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）評(píng)分等級(jí)說明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[M,N]=[80-100,0-79]六、教材與參考資料序號(hào)教學(xué)參考資料明細(xì)1圖書|非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā),傅成玉,中國(guó)石化出版社,2015.12,ISBN:978-7-5114-3301-5.（*主教材）2圖書|垂直軸風(fēng)力機(jī)原理與設(shè)計(jì),伊恩·帕拉斯基沃尤,新能源出版工程,2013.01,ISBN:97