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熱工基礎實驗室建設方案-上海茂育

一、熱工實驗室總體目標及概況:
(一)總體目標:《熱工基礎》實驗課程是為熱能與動力工程專業學生學好這門重要專業基礎課,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合的方式,使學生系統地掌握熱工基礎理論知識,為學生后續專業課程的學習打下堅實的基礎。
(二)建設地點:待定(需要有水源、電源)
(三)建設規模: 熱工基礎實驗室有三部分組成:1、MYR-9B
氣體定壓比熱測定儀、可視性飽和蒸汽壓力與溫度關系儀、MYR-8B二氧化碳P-V-T關系儀;2、MYR-28噴管特性測試實驗裝置;3、MYR-4液體導熱系數測試裝置、MYR-14A非(準)穩態導熱儀、MYR-11B綜合傳熱實驗裝置,MYR-5強迫對流管蔟管外放熱系數測試裝置,實驗儀器設備共有70臺(套),實驗室每年承擔6個班級的實驗教學任務,可服務學生1000人•次。
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從事這些實驗裝置的開發和生產,并且技術也比較成熟。冶金材料系具有一支優秀的專業師資隊伍,能夠完成實驗室的建設、教學和維護任務。
三.建設的主要內容
(一)
空氣定壓比熱測定實驗
實驗內容:根據比熱的定義,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,掌握由基本數據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相態變化的有關概念,如汽化過程、凝結過程、飽和狀態的定義及有關特征。
(三)CO2的
P—T—V關系的測定實驗
實驗內容:在實驗臺上測取相關數據,并在P-V圖上畫出三條等溫線,測量并觀察臨界狀態。
實驗要求:要求學生學會正確使用壓力系統、恒溫系統等熱工儀器,學會用實驗測定實際氣體狀態變化規律的方法和技巧。
(四)噴管性能測定實驗
實驗內容: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律,重點觀測臨界壓力和最大流量。
(五)液體導熱系數測定實驗
實驗內容:用穩態法測量液體的導熱系數。
實驗要求:以傅里葉熱傳導定律為基礎,掌握穩態法測量液體導熱系數的方法,了解實驗裝置的結構和操作步驟,學會分析影響液體導熱系數測量結果的因素。
(六)
非穩態法測材料的導熱性能實驗
實驗內容:利用非穩態方法測定絕熱材料的導熱系數和比熱。
實驗要求:以非穩態平面熱源法和熱帶法為原理,掌握非穩態方法測定絕熱材料的導熱系數和比熱的方法,了解實驗裝置的結構和操作步驟,學會分析非穩態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驗
實驗內容:用圓管法則測量固體材料的導熱系數。
實驗要求:以導熱基本規律為原理,掌握圓筒壁穩態導熱的分析與計算以及導熱系數的測量方法,學會分析影響導熱系數測量結果的因素。

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