单片机试验教学大纲.DOC

《工程热力学与传热学》课程实验教学大纲 课程名称：《工程热力学与传热学》 课程编号：130106009 课程类别：非独立开设实验课程 学时：32学时（总学时32 实验学时4） 适用对象：机械设计制造及其自动化专业、机械设计制造及其自动化专业（卓越计划试点专业）、机械设计制造及其自动化专业（核电装备工程）、机械设计制造及其自动化专业（机械电子）、材料控制与成型专业 先修课程：《高等数学》、《大学物理》 课程负责人：肖佩林 执笔人：肖佩林 系室审核人：罗金良 一、课程的性质与任务 本实验课程是《工程热力学与传热学》课程的重要学习环节。通过实验课程，可使学生进一步巩固和理解所学理论知识。 本实验的主要任务： 1）了解实验的基本知识、基本原理和基本方法； 2）初步掌握水蒸气P--T关系、了解测定热量传递的基本原理和方法，并能对实验数据进行正确的地分析处理。 3）提高学生对压力容器安全检测器材的感性认识。 二、教学的目的与要求 通过本课程的学习，学生能够了解和掌握工程热力学与传热学的基本理论、常用工程热力学与传热学检测仪器的性能及使用方法等，提高学生的实验操作技能和观察分析实验现象的能力，培养学生通过实验进行科学研究的思维方法，树立尊重实验数据、实事求是、理论联系实际的科学态度。 三、考核方式及办法： 1、根据学生的实验报告中实验方法设计、实验数据以及对数据的分析情况，考察学生做实验时的动手能力，结合学习态度及考勤情况，由实验指导老师和任课教师综合评分。 2、对实验报告评阅，主要是看学生是否能按实验报告的要求完成实验，报告撰写是否能反映出学生的能力。 3、实验成绩以5%计入本课程的的总成绩。 四、实验项目名称与学时分配： 《工程热力学与传热学》实验安排一览表 序号 实验项目名称 学时分配 必开或 选开 实验类型 分组人数 1 可视化饱和蒸汽压力与温度的关系测量实验 2 必开 演示 5 2 球垒法测粒状材料的导热系数 2 必开 验证 5 五、实验项目的具体内容： 实验一 可视化饱和蒸汽压力与温度的关系测量实验 本次实验的目的和要求 1）通过观察饱和蒸汽压力和温度变化的关系，加深对饱和状态的理解，从而树立液体温度达到对应于液面压力的饱和温度时，沸腾便会发生的基本概念。 2）通过对实验数据的整理，掌握饱和蒸汽压力与温度的关系（p-t关系）图表的编制方法。 3）学会温度计、压力表、调压器和大气压力计等仪表的使用方法。 4）学会用Microsoft Excel绘制并拟合各种与p-t关系有关的曲线，总结p-t关系经验公式。 5）直接观察小容积和金属表面很光滑条件下的泡态沸腾现象。 2.实践内容或原理 1) 熟悉实验装置工作原理，学会温度计、压力表、调压器和大气压力等仪表的使用方法 2）记录实验数据? 3）应用误差分析理论于绘制p-t关系曲线，总结经验公式? 需用的仪器、试剂或材料等 可视性饱和蒸汽压力和温度关系仪。 实践步骤或环节 １）将温度计插入铜管内； ２）将电接点压力表上红色指针拨至1MPa； ３）将电压调压器指针调至零位，然后接通电源； ４）将电接点式压力表上绿色指针设定在某一压力值（例如开始时为0.1MPa）； ５）将电压调压器输出电压旋至（220～230）V，电加热器开始加热蒸馏水，蒸汽发生器内压力（黑色指针）开始缓慢上升； 6）待蒸汽压力升至设定值时，即黑色指针与绿色指针相撞时，将电压调压器降至（20～50）V ７）使加热器处于保温或微加热状态，这时蒸汽发生器内压力（黑色指针）应基本保持不变；待蒸汽发生器内壁面出现微小气泡时，即进入饱和水状态（温度与饱和蒸汽状态相等），迅 速记录此饱和蒸汽的压力（p’）和温度（t）。 重复上述步骤（4）～（7）实验，在（0～1.0）MPa（表压）范围内实验不少于6次，且实验点应尽量分布均匀。 5.教学方式 讲授与指导相结合的方式，主要由学生动手完成。 6.考核要求 实验过程动手能力考核，实验结果验收，实验报告评阅。 7.实践教学报告要求 1）记录与计算 2）绘制p-t关系曲线 3）作双对数坐标图，并作线性拟合 4）误差分析 实验二球垒法测粒状材料的导热系数 本次实验的目的和要求 1）巩固和深化稳态导热的基本理论，学习测定粒状材料的热导率的方法； 2）确定热导率和温度之间的函数关系。 实践内容或原理 热导率是表征材料导热能力的物理量，其单位为W/(m·K)，，对于不同的材料，热导率是不同的。对于同一种材料，热导率还取决于它的化学纯度，物理状态（温度、压力、成分、容积、重量和吸湿性等）和结构情况。各种材料的热导率都是专门实验测定出来的，然后汇成图表，工程计算时，可以直接从图表中查取。 球垒法就是应用沿球半径方向一维稳态导热的基本原理测定粒状和纤维状材料导热系数的实验方