熱工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案
一、總體目標(biāo)及概況：
（一）概況:
熱工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室堅(jiān)持"以人為本，注重基本技能培養(yǎng)，強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)，提高綜合能力"的指導(dǎo)思想，承擔(dān)全院能動(dòng)、新能源、裝控、機(jī)械、材料、油儲(chǔ)等專(zhuān)業(yè)的《工程熱力學(xué)》、《傳熱學(xué)》等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。熱工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃實(shí)驗(yàn)室用房面積近200平方米可滿足全院熱工課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求。為不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，一方面，增大了綜合性實(shí)驗(yàn)的比重，為學(xué)生提供更好的綜合訓(xùn)練條件；另一方面增設(shè)自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，為本科生和研究生開(kāi)展研究性實(shí)驗(yàn)提供條件，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)中心實(shí)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)統(tǒng)一計(jì)劃，儀器設(shè)備統(tǒng)一管理，資源共享，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，形成了高質(zhì)量、高效率實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
《熱工基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)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(chǔ)課，掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能而開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)室課程的學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)操作，使學(xué)生掌握熱力學(xué)和傳熱學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)原理，了解并熟悉一些基本實(shí)驗(yàn)器材的操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課堂教學(xué)相結(jié)合的方式，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握熱工基礎(chǔ)理論知識(shí)，為學(xué)生后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
熱工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)專(zhuān)業(yè)且基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)室，主要用于承擔(dān)與熱工相關(guān)的基礎(chǔ)性和綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教學(xué)任務(wù)。它的核心目標(biāo)在于幫助學(xué)生加深和鞏固對(duì)《工程熱力學(xué)》和《傳熱學(xué)》等課程的理論知識(shí)的理解，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)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(shè)計(jì)能力。
實(shí)驗(yàn)室中配備了多種熱工實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如換熱器綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)等，這些設(shè)備為學(xué)生提供了實(shí)際操作的機(jī)會(huì)，使他們能夠更直觀地了解熱工現(xiàn)象和原理。此外，實(shí)驗(yàn)室也注重與時(shí)俱進(jìn)，增大了綜合性實(shí)驗(yàn)的比重，并增設(shè)了自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，為學(xué)生提供更好的綜合訓(xùn)練條件，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
實(shí)驗(yàn)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(jī)械、材料、油儲(chǔ)等，服務(wù)于這些專(zhuān)業(yè)的熱力學(xué)相關(guān)課程。實(shí)驗(yàn)中心實(shí)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)統(tǒng)一計(jì)劃，儀器設(shè)備統(tǒng)一管理，資源共享，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，形成了高質(zhì)量、高效率實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
（三）建設(shè)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(chǔ)》是熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要基礎(chǔ)課程，熱工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生掌握該課程中要求的基本實(shí)驗(yàn)技能，提高實(shí)踐動(dòng)手能力的重要條件。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室中各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)操作，使學(xué)生掌握一定的實(shí)驗(yàn)技能，熟悉實(shí)驗(yàn)器材的操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟，使課堂中抽象的理論知識(shí)在實(shí)際操作過(guò)程中形象化，降低學(xué)習(xí)理論知識(shí)的難度，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得樂(lè)趣，提高學(xué)習(xí)的積極性。
（二）可行性：熱工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室所建設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是熱力學(xué)和傳熱學(xué)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，所用到的儀器設(shè)備在市場(chǎng)上已廣泛應(yīng)用，有較多的廠家和企業(yè)從事這些實(shí)驗(yàn)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(duì)伍，能夠完成實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)、教學(xué)和維護(hù)任務(wù)。
三．建設(shè)的主要內(nèi)容
（一）空氣定壓比熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：根據(jù)比熱的定義，搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái)，并在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上測(cè)定相關(guān)的參變量，從而求出對(duì)應(yīng)的比熱值。
實(shí)驗(yàn)要求：要求學(xué)生了解氣體比熱測(cè)定裝置的基本原理和構(gòu)思，熟悉本實(shí)驗(yàn)中的測(cè)溫、測(cè)壓、測(cè)熱、測(cè)流量的方法，掌握由基本數(shù)據(jù)計(jì)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(cè)定實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：測(cè)量CO2的飽和溫度與飽和壓力之間一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)要求：通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(jié)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(cè)定實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上測(cè)取相關(guān)數(shù)據(jù)，并在P－V圖上畫(huà)出三條等溫線，測(cè)量并觀察臨界狀態(tài)。
實(shí)驗(yàn)要求：要求學(xué)生學(xué)會(huì)正確使用壓力系統(tǒng)、恒溫系統(tǒng)等熱工儀器，學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)測(cè)定實(shí)際氣體狀態(tài)變化規(guī)律的方法和技巧。
（四）噴管性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在漸縮噴管與縮放噴管上，分別測(cè)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(yàn)要求：觀測(cè)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(guī)律，重點(diǎn)觀測(cè)臨界壓力和最大流量。
（五）液體導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：用穩(wěn)態(tài)法測(cè)量液體的導(dǎo)熱系數(shù)。
實(shí)驗(yàn)要求：以傅里葉熱傳導(dǎo)定律為基礎(chǔ)，掌握穩(wěn)態(tài)法測(cè)量液體導(dǎo)熱系數(shù)的方法，了解實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)和操作步驟，學(xué)會(huì)分析影響液體導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量結(jié)果的因素。
（六）非穩(wěn)態(tài)法測(cè)材料的導(dǎo)熱性能實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：利用非穩(wěn)態(tài)方法測(cè)定絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱。
實(shí)驗(yàn)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(cè)定絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱的方法，了解實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)和操作步驟，學(xué)會(huì)分析非穩(wěn)態(tài)測(cè)量材料導(dǎo)熱系數(shù)結(jié)的影響因素。
（七）圓筒壁材料導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：用圓管法則測(cè)量固體材料的導(dǎo)熱系數(shù)。
實(shí)驗(yàn)要求：以導(dǎo)熱基本規(guī)律為原理，掌握?qǐng)A筒壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的分析與計(jì)算以及導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)量方法，學(xué)會(huì)分析影響導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量結(jié)果的因素。
四．配置方案
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DB-PVT-2 二氧化碳P-V-T關(guān)系儀
