本科生教育

《热能工程》专业实验教学大纲

课程编号:08131037大纲执笔人:陈禹绩

课程名称:热能工程专业实验 大纲审批人:戴苏明

英文名称:Heat Energy Engineering 

课程学时:12 学时实验学时:12学时

实验室名称:热能与建环实验室

实验课性质:独立设课

适用专业:热能与动力工程

一、本课程实验教学目的与要求

使学生掌握链条炉和煤粉炉的结构、各组成部分;了解锅炉烟风系统、汽水系统、燃料系统等各个系统;了解锅炉的工作原理和生产过程;掌握锅炉水循环的机理,了解水循环的停滞和倒流、下降管带汽等水循环故障出现的原因和危害,以及保障水循环安全的措施,增强对锅炉的感性认识;要求学生掌握燃气热值测定、燃气燃烧烟气成分分析与计算的基本实验原理,熟悉实验的燃气热值和燃烧过程的计算原理,增强对具体实验设备的操作的实际动手能力,掌握常用的相关实验操作技能,加深对燃烧课本知识的深入理解,进而理解工业中常用的燃气热值测定原理和烟气成分测定的原理及具体的分析计算。要求学生掌握间壁式换热器传热系数的测定方法和热工计算方法,了解它的结构和影响换热器工作性能的因素,确定换热器换热面的传热特性,熟悉流体流速、流量、压差、温度等参数的测量技术。锻炼学生的动手能力和了解科学研究的基本方法。

二、主要仪器设备及现有台套数

链条炉模型1台煤粉炉模型1台

工业锅炉模拟演示实验台1台SE-RK2型燃气热值测定实验台1台

管式烟气分析实验台2套烟气分析仪1台

喷嘴2套煤气罐1个

换热器试验台装置(试验台本体,热水源和温控器),电位差计,微压计1套

 

三、实验课程内容和学时分配

序号

实验项目名称

目的要求

学时分配

实验类型

每组人数

必开选开

1

链条炉展示

熟悉链条炉

1

演示

10

必开

2

煤粉炉展示

熟悉煤粉炉

1

演示

10

必开

3

水循环模拟

了解水循环

2

演示

10

必开

4

液化石油气的热值测定

了解燃气热值的测试原理

2

演示

5

必开

5

烟气成分分析

掌握烟气分析的基本原理

2

演示

5

必开

6

换热器性能实验

掌握间壁式换热器传热系数的测定方法和热工计算方法,了解它的结构和影响换热器工作性能的因素,确定换热器气侧换热面的传热特性,熟悉流体流速、流量、压差、温度等参数的测量技术。

4

综合性

3

必开

 

四:实验项目的内容和要求

1(1)实验项目名称:链条炉展示

(2)实验内容:展示和分析链条炉的结构、各组成部分、烟风系统、汽水系统、燃料系统,分析其工作原理和生产过程

(3)实验要求:使学生掌握链条炉的结构、各组成部分;了解其烟风系统、汽水系统、燃料系统等各个系统;了解其工作原理和生产过程。

2(1)实验项目名称:煤粉炉展示

(2)实验内容:展示和分析煤粉炉的结构、各组成部分、烟风系统、汽水系统、燃料系统,分析其工作原理和生产过程

(3)实验要求:使学生掌握煤粉炉的结构、各组成部分;了解其烟风系统、汽水系统、燃料系统等各个系统;了解其工作原理和生产过程。

3(1)实验项目名称:水循环模拟

(2)实验内容:模拟锅炉水循环的建立、正常工作过程和各种水循环故障。

(3)实验要求:使学生掌握锅炉水循环的机理,了解水循环的停滞和倒流、下降管带汽等水循环故障出现的原因和危害,以及保障水循环安全的措施。

4(1)实验项目名称:液化石油气的热值测定

(2)实验内容:通过增湿式流量计的调节控制燃气的流量,点火后观察本省灯火焰的结构,通过进行燃气的燃烧放热,同时与水换热计算燃气的热值。

(3)实验要求:通过实验要求学生掌握燃气的热值测试原理及其换热原理,并能够熟练掌握燃气流量对火焰的影响。

5(1)实验项目名称:烟气成分分析

(2)实验内容:利用玻璃管式烟气分析仪对燃气燃烧后的烟气成分进行测试,计算燃气燃烧的效率及过量空气系数等参数。

(3)实验要求:通过实验使学生熟悉烟气分析的原理,具有能够利用分析的结果进行燃烧效率、空气过量系数熟练计算的能力。

6(1)实验项目名称:换热器性能实验

(2)实验内容:观察间壁式换热器的结构,在保持热水源温度和流量恒定的条件下,逐点改变空气的流速,测量换热器管内热水的进出口温度以及风道内空气的进出口温度,环境温度,空气的流速。对实验数据进行处理和计算,确定换热器的传热系数及气侧传热因子和雷诺数的关系。

(3)实验要求:掌握间壁式换热器传热系数的测定方法和热工计算方法,了解它的结构和影响换热器工作性能的因素,确定换热器气侧换热面的传热特性,熟悉流体流速、流量、压差、温度等参数的测量技术。

 

五、考核方式

1、实验报告:实验报告要求规范,清楚。报告内容:(1)实验目的(2)原理简述(3)仪器设备(4)实验步骤(5)原始数据记录(6)数据计算与处理(包括表格与曲线)(7)问题讨论

2、考核方式

(1)实验课的考核方式:根据实验预习、实验态度、实验能力、实验结果、实验报告质量等各方面情况进行考核。

(2)实验课考核成绩确定:实验报告占30%,平时实验操作占70%,

 

六、实验教材、参考书

1、教材同济大学等编《锅炉习题实验及课程设计》,中国建筑工业出版社,1990

2、燃烧学实验指导书自编教材

3、上海交通大学热工实验室《换热气性能实验》,2000年10月

4、参考书奚士光等编《锅炉及锅炉房设备》,中国建筑工业出版社,1995年

5、许晋源、徐通模《燃烧学》,机械工业出版社,1980年

6、史美中 王中铮编《热交换器原理与设计》,东南大学出版社,2003年8月

 


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