熱工實驗室主要承擔環(huán)能專業(yè)基礎課程的實驗教學任務。通過實驗課程的教學,結(jié)合實際案例,初步建立學生對環(huán)能專業(yè)實際工程的設計能力、工程實踐能力和創(chuàng)新能力。
熱工基礎實驗室建設方案
一、總體目標及概況:
(一)概況:
熱工基礎實驗室堅持"以人為本,注重基本技能培養(yǎng),強化創(chuàng)新意識,提高綜合能力"的指導思想,承擔全院能動、新能源、裝控、機械、材料、油儲等專業(yè)的《工程熱力學》、《傳熱學》等專業(yè)基礎課實驗教學任務。熱工基礎實驗室計劃實驗室用房面積近200平方米可滿足全院熱工課程的實驗教學要求。為不斷提高實驗教學水平,一方面,增大了綜合性實驗的比重,為學生提供更好的綜合訓練條件;另一方面增設自主設計性實驗項目,為本科生和研究生開展研究性實驗提供條件,培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和解決實際問題的能力。實驗中心實行實驗教學統(tǒng)一計劃,儀器設備統(tǒng)一管理,資源共享,優(yōu)勢互補,形成了高質(zhì)量、高效率實驗教學體系。
(二)總體目標:
《熱工基礎》實驗課程是為熱能與動力工程專業(yè)學生學好這門重要專業(yè)基礎課,掌握基本的實驗技能而開設的實驗課程。通過該實驗室課程的學習與實驗操作,使學生掌握熱力學和傳熱學的基本實驗原理,了解并熟悉一些基本實驗器材的操作方法和實驗步驟,通過實驗教學和課堂教學相結(jié)合的方式,使學生系統(tǒng)地掌握熱工基礎理論知識,為學生后續(xù)專業(yè)課程的學習打下堅實的基礎。
(三)建設地點:待定(需要有水源、電源、面積200平方米)
二.必要性及可行性
(一)必要性:
《熱工基礎》是熱能與動力工程專業(yè)的一門重要基礎課程,熱工基礎實驗室是學生掌握該課程中要求的基本實驗技能,提高實踐動手能力的重要條件。通過實驗室中各實驗項目的學習與實驗操作,使學生掌握一定的實驗技能,熟悉實驗器材的操作方法和實驗步驟,使課堂中抽象的理論知識在實際操作過程中形象化,降低學習理論知識的難度,使學生在學習中獲得樂趣,提高學習的積極性。
(二)可行性:熱工基礎實驗室所建設的實驗項目是熱力學和傳熱學的基礎實驗,所用到的儀器設備在市場上已廣泛應用,有較多的廠家和企業(yè)從事這些實驗裝置的開發(fā)和生產(chǎn),并且技術也比較成熟。冶金材料系具有一支優(yōu)秀的專業(yè)師資隊伍,能夠完成實驗室的建設、教學和維護任務。
三.建設的主要內(nèi)容
(一)空氣定壓比熱測定實驗
實驗內(nèi)容:根據(jù)比熱的定義,搭建實驗臺,并在實驗臺上測定相關的參變量,從而求出對應的比熱值。
實驗要求:要求學生了解氣體比熱測定裝置的基本原理和構(gòu)思,熟悉本實驗中的測溫、測壓、測熱、測流量的方法,掌握由基本數(shù)據(jù)計算出比熱和比熱公式的方法。
(二)飽和溫度與壓力關系的測定實驗
實驗內(nèi)容:測量CO2的飽和溫度與飽和壓力之間一一對應的關系。
實驗要求:通過實驗要求學生掌握物質(zhì)相態(tài)變化的有關概念,如汽化過程、凝結(jié)過程、飽和狀態(tài)的定義及有關特征。
(三)CO2的P—T—V關系的測定實驗
實驗內(nèi)容:在實驗臺上測取相關數(shù)據(jù),并在P-V圖上畫出三條等溫線,測量并觀察臨界狀態(tài)。
實驗要求:要求學生學會正確使用壓力系統(tǒng)、恒溫系統(tǒng)等熱工儀器,學會用實驗測定實際氣體狀態(tài)變化規(guī)律的方法和技巧。
(四)噴管性能測定實驗
實驗內(nèi)容:在漸縮噴管與縮放噴管上,分別測出壓力與位移之間的關系、流量與壓力比的關系。
實驗要求:觀測在不同工況下,氣流通過漸縮和縮放噴管時壓力與流量的變化規(guī)律,重點觀測臨界壓力和最大流量。
(五)液體導熱系數(shù)測定實驗
實驗內(nèi)容:用穩(wěn)態(tài)法測量液體的導熱系數(shù)。
實驗要求:以傅里葉熱傳導定律為基礎,掌握穩(wěn)態(tài)法測量液體導熱系數(shù)的方法,了解實驗裝置的結(jié)構(gòu)和操作步驟,學會分析影響液體導熱系數(shù)測量結(jié)果的因素。
(六)非穩(wěn)態(tài)法測材料的導熱性能實驗
實驗內(nèi)容:利用非穩(wěn)態(tài)方法測定絕熱材料的導熱系數(shù)和比熱。
實驗要求:以非穩(wěn)態(tài)平面熱源法和熱帶法為原理,掌握非穩(wěn)態(tài)方法測定絕熱材料的導熱系數(shù)和比熱的方法,了解實驗裝置的結(jié)構(gòu)和操作步驟,學會分析非穩(wěn)態(tài)測量材料導熱系數(shù)結(jié)的影響因素。
(七)圓筒壁材料導熱系數(shù)的測定實驗
實驗內(nèi)容:用圓管法則測量固體材料的導熱系數(shù)。
實驗要求:以導熱基本規(guī)律為原理,掌握圓筒壁穩(wěn)態(tài)導熱的分析與計算以及導熱系數(shù)的測量方法,學會分析影響導熱系數(shù)測量結(jié)果的因素。
四.配置方案
序號 | 名稱 | 數(shù)量 |
1 | DB-300 空氣絕熱指數(shù)測定裝置 | 5 |
2 | DB-519 熱網(wǎng)水利工況實驗臺 | 2 |
3 | DB-BLHR玻璃熱管換熱器實驗裝置 | 2 |
4 | DB-CR/Z 綜合傳熱性能實驗臺 | 2 |
5 | DB-DFR 大容器內(nèi)水沸騰放熱試驗臺 | 2 |
6 | DB-DG 空氣橫掠單管強迫對流的換熱實驗臺 | 2 |
7 | DB-FWD 非[準]穩(wěn)態(tài)導熱儀 | 5 |
8 | DB-HRQ/Z 換熱器綜合實驗臺 | 2 |
9 | DB-JRDR 穩(wěn)態(tài)平板法測定絕熱材料導熱系數(shù)實驗臺 | 2 |
10 | DB-LRB 冷熱泵循環(huán)演示裝置 | 2 |
11 | DB-PG 噴管實驗裝置 | 2 |
12 | DB-PT 飽和蒸汽P-T關系實驗儀 | 2 |
13 | DB-PVT-2 二氧化碳P-V-T關系儀 | 2 |
14 | DB-QDBR 氣體定壓比熱測定儀 | 2 |
15 | DB-QD/Z 強迫對流綜合試件測試放熱系數(shù)測試裝置 | 2 |
16 | DB-QKD 球體法測粒狀材料的導熱系數(shù)實驗臺 | 2 |
17 | DB-QPGC 強迫對流管蔟管外放熱系數(shù)測試裝置 | 2 |
18 | DB-QQH 氣—氣熱管換熱器實驗臺 | 2 |
19 | DB-QYL 汽液兩相流教學實驗臺 | 2 |
20 | DB-RDZ 熱電阻校驗裝置 | 2 |
22 | DB-RG706 熱電偶校驗儀 | 2 |
21 | DB-RG731 強迫對流單管管外放熱系數(shù)測試裝置 | 2 |
22 | DB-RGHR 熱管換熱器實驗裝置 | 2 |
23 | DB-RQ01 燃氣管網(wǎng)水利工況實驗臺 | 2 |
24 | DB-SN順逆流傳熱溫差實驗裝置 | 2 |
25 | DB-SZD 伸展體的導熱特性實驗臺 | 2 |
26 | DB-XRGR 小型燃氣鍋爐熱工性能實驗裝置 | 2 |
27 | DB-YSYQ 家用液化石油氣調(diào)壓器實驗臺 | 2 |
28 | DB-ZDH 自由對流橫管管外放熱系數(shù)測試裝置 | 2 |
29 | DB-ZFF中溫法向輻射率測量儀 | 2 |
30 | DB-ZL/CG 蒸汽冷凝時傳熱和給熱系數(shù)測試裝置 |
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