能动专业综合实验 教学大纲

第页能动专业综合实验一、课程说明课程编号：100131Z11课程名称：能动专业综合实验/TheComprehensiveExperimentalofEnergyProfessional课程类别：专业教育课程（集中实践环节）学时/学分：32/1先修课程：流体力学、工程热力学、传热学、热工测试技术以及各方向主干课程适用专业：能源与动力工程教材、教学参考书：专业实验指导书二、课程设置的目的意义专业实验是能源与动力工程专业的专业实践课。学生通过实验，掌握专业基础课程的基本原理，提高动手能力。三、课程的基本要求知识：掌握各种控制技术的基本概念，了解PID控制、反应曲线法等基本理论，学会流量PID控制、温度连续控制、MCGS软件的组态等方法，掌握燃气轮机进出口参数、油的恩氏粘度等测定方法，以及掌握数据分析处理的技术。能力：课前预习、课堂讨论，培养学生的自学能力；通过热工过程控制系统相关实验，培养解决实际工程问题；掌握不同的控制手段实现对电阻炉炉温的自动控制，测定燃烧特性，针对具体问题提出有效的解决方案，培养分析问题的能力；在系统控制实践中，培养创新意识。素质：通过课程中的分析讨论辩论，培养分析沟通交流素质，建立理论到应用的思维模式，提升科学素养和人文素养。通过课外导学的模式，提升自主学习和终身学习的意识，形成不断学习和适应发展素质。四、教学内容、重点难点及教学设计章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）学分要求讲课(含研讨)实践第1章《燃烧原理与技术》实验油的恩氏粘度的测定62用恩格拉粘度测定仪测量不同温度下油的恩氏粘度，并绘制恩氏粘度与温度的关系曲线，并进行公式拟和。用恩格拉粘度测定仪测量不同温度下油的恩氏粘度，并绘制恩氏粘度与温度的关系曲线，并进行公式拟和。实验前理论讲解油的恩氏粘度测定方法，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。第1章至第4章为必选，24学分

开口闪点和闭口闪点的测定2用国标设备测定油的开口闪点和闭口闪点，比较开口闪点和闭口闪点的差别。测定油的开口闪点和闭口闪点实验前理论讲解开口闪点和闭口闪点的测定方法，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。层流火焰传播速度的测定1用本生灯形成稳定层流火焰，记录火焰高度和可燃混合气流量，通过米赫尔松余弦定律计算层流火焰传播速度。并观察气流速度和空气消耗系数对火焰形状的影响。通过米赫尔松余弦定律计算层流火焰传播速度实验前理论讲解层流火焰传播速度的测定方法，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。煤的工业分析1利用煤的工业分析仪测定煤中的水分、挥发分、灰分和固定碳的含量，理解和掌握煤的工业分析方法测定煤中的水分、挥发分、灰分和固定碳的含量实验前理论讲解煤的特性，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。第2章《工业炉窑》实验旋流燃烧特性44在给定实验设备和实验要求等前提下，学生自行设计布置旋流燃烧实验系统，综合运用各种实验技术描绘炉内空间静压分布、三维速度场分布、速度场分布和火焰形状及体积变化实验前理论讲解旋流燃烧特性，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。第3章《内燃机原理》实验熟悉汽油机实验台架，测量速度特性、负荷特性，绘制速度特性负荷特性、万有特性曲线42汽油机的燃烧过程及其特点,汽油机燃烧室及其特性,汽油机电子控制系统结构及原理汽油机的爆燃与循环波动稀薄燃烧与缸内直喷式汽油机实验前理论讲解汽油机的燃烧过程，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。熟悉柴油机实验台架，测量速度特性、负荷特性，绘制速度特性负荷特性、万有特性曲线2柴油机的燃烧过程及其特性分,柴油机的燃烧室及其特性柴油机燃油喷射及混合气形成实验前理论讲解柴油机的燃烧过程，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。第4章《能源与动力过程控制工程》实验单容水箱对象特性的测试101了解单容水箱的自衡特性，掌握单容水箱的数学模型及其阶跃响应曲线，实测单容水箱液位的阶跃响应曲线，用相关的方法分别确定它们的参数实测单容水箱液位的阶跃响应曲线，用相关的方法分别确定它们的参数实验前理论讲解单容水箱的数学模型及其阶跃响应曲线，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。单容水箱液位PID控制系统1通过实验熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理定性地分析P、PI和PID调节器的参数变化对系统性能的影响实验前理论讲解单回路反馈控制系统，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。流量PID控制系统1了解流量计的结构及其使用方法。熟悉单回路流量控制系统的组成研究P、PI和PID调节器对系统的控制效果实验前理论讲解单回路流量控制系统，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。智能仪表温度连续控制系统1了解温度控制系统的结构与组成，智能仪表的使用及参数的自整定设计一个具有智能仪表的温度连续控制系统，掌握温度控制系统的工作原理及其调试方法实验前理论讲解智能仪表温度控制系统的特点，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。水箱压力PID控制系统2设计一个具有智能仪表的温度连续控制系统，掌握温度控制系统的工作原理及其调试方法学会用反应曲线法对PID参数进行整定实验前理论讲解温度连续控制系统，以及反应曲线法与衰减曲线法和临界比例度法相比的优缺点，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。计算机控制系统2了解计算机控制系统的基本构成，掌握本装置计算机实时监控软件的使用，熟悉计算机控制算法，掌握计算机控制的参数整定方法熟悉计算机控制算法，掌握计算机控制的参数整定方法实验前理论讲解计算机控制系统与算法，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。PLC单/双容液位控制（应用PPI/PC通讯电缆、MCGS组态软件（DEMO版））2了解S7200PLC可编程控制器的模拟量输入/输出控制功能。熟悉PLC可编程软件、MCGS组态软件的使用熟悉PLC的编程及MCGS软件的组态方法实验前理论讲解PLC单/双液位控制，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。第5章《热工材料基础》实验耐火材料的体密、气孔率测定42耐火材料的体密、气孔率测定实验误差分析实验前理论讲解耐火材料的特性，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。A组必选，8学分耐火材料的吸水率测定2耐火材料的吸水率测定实验误差分析根据材料性质，制定实验方案；完成仪器选型，装置搭建，仪器调试及试样制备工作；进行实验数据测试与数据整理工作；正确评价实验误差，提出实验改进方案；探求热物性内在规律，给出科学的结论。第6章《热力发电厂》实验蒸汽在水平管内冷凝过程42蒸汽在水平管内冷凝过程传热系数和给热系数实验前理论讲解水平管内蒸汽的冷凝过程，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。蒸汽冷凝表面式换热器传热2蒸汽冷凝表面式换热器传热过程传热系数和给热系数实验前理论讲解表面式换热器，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。第7章《内燃机控制技术》实验内燃机电控燃油喷射实验44了解喷油器的结构和工作原理，掌握电控燃油喷射系统的组成，电控燃油喷射系统各部件在发动机上的安装位置，以及各部件在系统中的作用。了解电控燃油喷射系统各部件在系统中的作用实验前理论讲解电控燃油喷射系统模型，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。B组必选，8学分8章《燃气轮机及应用》实验燃气轮机发电实验44测量压缩机入口和出口温度、压力，透平及动力透平的入口和出口温度、压力依据燃料流量，发电机电流和功率，对燃气轮机的布雷登热力循环进行分析研究实验前理论讲解微型涡轮轴发动机发电系统的工作原理，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。第9章《制冷压缩机》压缩机制冷量的测定实验82掌握制冷压缩机制冷量测试的基本方法与实验手段制冷量的测试1）根据实验工况下测得的压力和温度，在压焓图上确定制冷循环的各状态点，从而确定单位质量制冷量。2)本实验中压缩机制冷量的测定方法包括：冷凝器热平衡法、蒸发器热平衡法以及制冷剂流量法。等部分热工仪器的正确使用方法。C组必选，8学分活塞式制冷压缩机拆装2掌握全封闭活塞式制冷压缩机结构原理以及工作过程制冷压缩机实物拆装实验前理论讲解活塞式制冷压缩机拆装，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。螺杆式式制冷压缩机拆装4掌握螺杆式制冷压缩机的结构组成和结构特点螺杆式制冷压缩机实物拆装实验前理论讲解螺杆式式制冷压缩机拆装，介绍设备的使用要求，强调实验过程的安全意识，指导现场实际操作，并要求学生独立撰写实验报告。第10章《微机原理与接口技术》基 于8086/88微处理器教学实验系统的编程实验44在教学试验平台下，进行8086/88微处理存储器利用编程试验、处理器和外部设备之间数据传送试验正确理解和掌握8086/88微处理器内存使用、了解微处理器和外部设备数据通信的连接与控制实验课首先讲解展示8086/88的结构，介绍实验系统，并按照实验要求独立完成汇编语言编程、写出试验报告。D组必选，8学分第11章《计算机控制技术》实验基于仿真平台的炉温自动控制系统实验44在PLC仿真优化平台上采用不同的控制手段、控制形式实现对电阻炉炉温的自动控制掌握不同的控制手段实现对电阻炉炉