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2024-04-29 09:23

熱工基礎實(shí)驗室建設方案

熱工基礎實(shí)驗室建設方案

一、總體目標及概況:
(一)概況:
熱工基礎實(shí)驗室堅持"以人為本,注重基本技能培養,強化創(chuàng )新意識,提高綜合能力"的指導思想,承擔全院能動(dòng)、新能源、裝控、機械、材料、油儲等專(zhuān)業(yè)的《工程熱力學(xué)》、《傳熱學(xué)》等專(zhuān)業(yè)基礎課實(shí)驗教學(xué)任務(wù)。熱工基礎實(shí)驗室計劃實(shí)驗室用房面積近200平方米可滿(mǎn)足全院熱工課程的實(shí)驗教學(xué)要求。為不斷提高實(shí)驗教學(xué)水平,一方面,增大了綜合性實(shí)驗的比重,為學(xué)生提供更好的綜合訓練條件;另一方面增設自主設計性實(shí)驗項目,為本科生和研究生開(kāi)展研究性實(shí)驗提供條件,培養學(xué)生創(chuàng )新意識和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。實(shí)驗中心實(shí)行實(shí)驗教學(xué)統一計劃,儀器設備統一管理,資源共享,優(yōu)勢互補,形成了高質(zhì)量、高效率實(shí)驗教學(xué)體系。

 
(二)總體目標:
《熱工基礎》實(shí)驗課程是為熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)好這門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎課,掌握基本的實(shí)驗技能而開(kāi)設的實(shí)驗課程。通過(guò)該實(shí)驗室課程的學(xué)習與實(shí)驗操作,使學(xué)生掌握熱力學(xué)和傳熱學(xué)的基本實(shí)驗原理,了解并熟悉一些基本實(shí)驗器材的操作方法和實(shí)驗步驟,通過(guò)實(shí)驗教學(xué)和課堂教學(xué)相結合的方式,使學(xué)生系統地掌握熱工基礎理論知識,為學(xué)生后續專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習打下堅實(shí)的基礎。

熱工基礎實(shí)驗室是一個(gè)專(zhuān)業(yè)且基礎的實(shí)驗室,主要用于承擔與熱工相關(guān)的基礎性和綜合性實(shí)驗項目的教學(xué)任務(wù)。它的核心目標在于幫助學(xué)生加深和鞏固對《工程熱力學(xué)》和《傳熱學(xué)》等課程的理論知識的理解,同時(shí)培養學(xué)生的獨立思考和分析問(wèn)題的能力,并提高他們的實(shí)際動(dòng)手和設計能力。
實(shí)驗室中配備了多種熱工實(shí)驗設備,如換熱器綜合實(shí)驗臺等,這些設備為學(xué)生提供了實(shí)際操作的機會(huì ),使他們能夠更直觀(guān)地了解熱工現象和原理。此外,實(shí)驗室也注重與時(shí)俱進(jìn),增大了綜合性實(shí)驗的比重,并增設了自主設計性實(shí)驗項目,為學(xué)生提供更好的綜合訓練條件,培養他們的創(chuàng )新意識和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
實(shí)驗室通常面向多個(gè)專(zhuān)業(yè),如能源與動(dòng)力工程、新能源、裝控、機械、材料、油儲等,服務(wù)于這些專(zhuān)業(yè)的熱力學(xué)相關(guān)課程。實(shí)驗中心實(shí)行實(shí)驗教學(xué)統一計劃,儀器設備統一管理,資源共享,優(yōu)勢互補,形成了高質(zhì)量、高效率實(shí)驗教學(xué)體系。

(三)建設地點(diǎn):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(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要基礎課程,熱工基礎實(shí)驗室是學(xué)生掌握該課程中要求的基本實(shí)驗技能,提高實(shí)踐動(dòng)手能力的重要條件。通過(guò)實(shí)驗室中各實(shí)驗項目的學(xué)習與實(shí)驗操作,使學(xué)生掌握一定的實(shí)驗技能,熟悉實(shí)驗器材的操作方法和實(shí)驗步驟,使課堂中抽象的理論知識在實(shí)際操作過(guò)程中形象化,降低學(xué)習理論知識的難度,使學(xué)生在學(xué)習中獲得樂(lè )趣,提高學(xué)習的積極性。
(二)可行性:熱工基礎實(shí)驗室所建設的實(shí)驗項目是熱力學(xué)和傳熱學(xué)的基礎實(shí)驗,所用到的儀器設備在市場(chǎng)上已廣泛應用,有較多的廠(chǎng)家和企業(yè)從事這些實(shí)驗裝置的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn),并且技術(shù)也比較成熟。冶金材料系具有一支優(yōu)秀的專(zhuān)業(yè)師資隊伍,能夠完成實(shí)驗室的建設、教學(xué)和維護任務(wù)。
三.建設的主要內容
(一)空氣定壓比熱測定實(shí)驗
實(shí)驗內容:根據比熱的定義,搭建實(shí)驗臺,并在實(shí)驗臺上測定相關(guān)的參變量,從而求出對應的比熱值。
實(shí)驗要求:要求學(xué)生了解氣體比熱測定裝置的基本原理和構思,熟悉本實(shí)驗中的測溫、測壓、測熱、測流量的方法,掌握由基本數據計算出比熱和比熱公式的方法。
(二)飽和溫度與壓力關(guān)系的測定實(shí)驗
實(shí)驗內容:測量CO2的飽和溫度與飽和壓力之間一一對應的關(guān)系。
實(shí)驗要求:通過(guò)實(shí)驗要求學(xué)生掌握物質(zhì)相態(tài)變化的有關(guān)概念,如汽化過(guò)程、凝結過(guò)程、飽和狀態(tài)的定義及有關(guān)特征。
(三)CO2的P—T—V關(guān)系的測定實(shí)驗
實(shí)驗內容:在實(shí)驗臺上測取相關(guān)數據,并在P-V圖上畫(huà)出三條等溫線(xiàn),測量并觀(guān)察臨界狀態(tài)。
實(shí)驗要求:要求學(xué)生學(xué)會(huì )正確使用壓力系統、恒溫系統等熱工儀器,學(xué)會(huì )用實(shí)驗測定實(shí)際氣體狀態(tài)變化規律的方法和技巧。
(四)噴管性能測定實(shí)驗
實(shí)驗內容:在漸縮噴管與縮放噴管上,分別測出壓力與位移之間的關(guān)系、流量與壓力比的關(guān)系。
實(shí)驗要求:觀(guān)測在不同工況下,氣流通過(guò)漸縮和縮放噴管時(shí)壓力與流量的變化規律,重點(diǎn)觀(guān)測臨界壓力和最大流量。
(五)液體導熱系數測定實(shí)驗
實(shí)驗內容:用穩態(tài)法測量液體的導熱系數。
實(shí)驗要求:以傅里葉熱傳導定律為基礎,掌握穩態(tài)法測量液體導熱系數的方法,了解實(shí)驗裝置的結構和操作步驟,學(xué)會(huì )分析影響液體導熱系數測量結果的因素。
(六)非穩態(tài)法測材料的導熱性能實(shí)驗
實(shí)驗內容:利用非穩態(tài)方法測定絕熱材料的導熱系數和比熱。
實(shí)驗要求:以非穩態(tài)平面熱源法和熱帶法為原理,掌握非穩態(tài)方法測定絕熱材料的導熱系數和比熱的方法,了解實(shí)驗裝置的結構和操作步驟,學(xué)會(huì )分析非穩態(tài)測量材料導熱系數結的影響因素。
(七)圓筒壁材料導熱系數的測定實(shí)驗
實(shí)驗內容:用圓管法則測量固體材料的導熱系數。
實(shí)驗要求:以導熱基本規律為原理,掌握圓筒壁穩態(tài)導熱的分析與計算以及導熱系數的測量方法,學(xué)會(huì )分析影響導熱系數測量結果的因素。
四.配置方案


序號 名稱(chēng) 數量
1 DB-300 空氣絕熱指數測定裝置 5
2 DB-519 熱網(wǎng)水利工況實(shí)驗臺 2
3 DB-BLHR玻璃熱管換熱器實(shí)驗裝置 2
4 DB-CR/Z  綜合傳熱性能實(shí)驗臺 2
5 DB-DFR 大容器內水沸騰放熱試驗臺 2
6 DB-DG 空氣橫掠單管強迫對流的換熱實(shí)驗臺 2
7 DB-FWD 非[準]穩態(tài)導熱儀 5
8 DB-HRQ/Z 換熱器綜合實(shí)驗臺 2
9 DB-JRDR 穩態(tài)平板法測定絕熱材料導熱系數實(shí)驗臺 2
10 DB-LRB 冷熱泵循環(huán)演示裝置 2
11 DB-PG 噴管實(shí)驗裝置 2
12 DB-PT 飽和蒸汽P-T關(guān)系實(shí)驗儀 2
13 DB-PVT-2 二氧化碳P-V-T關(guān)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測試裝置 2
16 DB-QKD 球體法測粒狀材料的導熱系數實(shí)驗臺 2
17 DB-QPGC 強迫對流管蔟管外放熱系數測試裝置 2
18 DB-QQH 氣—氣熱管換熱器實(shí)驗臺 2
19 DB-QYL 汽液兩相流教學(xué)實(shí)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測試裝置 2
22 DB-RGHR 熱管換熱器實(shí)驗裝置 2
23 DB-RQ01 燃氣管網(wǎng)水利工況實(shí)驗臺 2
24 DB-SN順逆流傳熱溫差實(shí)驗裝置 2
25 DB-SZD 伸展體的導熱特性實(shí)驗臺 2
26 DB-XRGR 小型燃氣鍋爐熱工性能實(shí)驗裝置 2
27 DB-YSYQ  家用液化石油氣調壓器實(shí)驗臺 2
28 DB-ZDH 自由對流橫管管外放熱系數測試裝置 2
29 DB-ZFF中溫法向輻射率測量?jì)x 2
30 DB-ZL/CG 蒸汽冷凝時(shí)傳熱和給熱系數測試裝置 2

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