《热工理论》课程实验教学大纲

课程性质：非独立设课

课程属性：学科基础实验课

适用专业：机械与动力类

学时：总学时 100 实验学时 8

开出时间： 3 年级 1 学期

综合性、设计性实验项目数： 4 个 8 学时

编写人：邓群英审定人：黄建设

一、课程简介

本课程为一门主要的学科基础课程，本课程为学生学习有关专业课程提供必要的热工基础理论知识。课程的基本内容：流体静力学、流体动力学基础、管中流动、孔口出流、气体的一元流动。导热基本定律和稳态导热、对流传热原理、单相流体对流传热特征数关联式、凝结和沸腾传热、辐射传热。热力系统的基本概念，热力学第一定律、理想气体的性质与理想气体的热力学过程，热力学第二定律，水蒸汽的热力性质及水蒸汽图表的应用与计算。先修课程和后续课程：在修完公共基础课程、高等数学、工程数学后，再修此课程，为后续的有关专业课程服务。

二、实验教学目的及要求

本课程是机械与动力类(热能工程向)专业必修的专业实验课程，是重要实践性环节之一。通过本课程的学习，获得热工理论实验的基本理论、基本知识和基本技能，了解实验的过程与步骤，为从事热动力方面的工作及学习后续课程，打下一定的基础。

本课程的基本要求是：①学生应该能够掌握热工理论实验的基本方法与测试技术，从而能够根据实验项目，运用误差理论选用合适的仪器、设计测试系统并正确实施测试，提高工程设计能力与科学实验的动手能力；②锻炼观察现象、正确记录数据和处理数据、分析实验结果的能力，培养严肃认真、实事求是的科学态度和作风；③验证所学的原理，巩固加深对热工理论的理解，提高灵活运用知识的能力。

三、实验项目设置表

序

号

实验名称

实验

学时

仪器

套数

每套

人数

实验

要求

实验

类型

面向专业

1

强迫对流管族管外放热系数和阻力热测定实验

2

2

6

必做

综合性

机械与动力类

2

雷诺数及文丘里流量计实验

2

2

6

选做

综合性

机械与动力类

3

沿程水头损失实验

2

2

6

必做

综合性

机械与动力类

4

气体定压比热测定

2

2

6

必做

综合性

机械与动力类

5

阀门局部阻力系数的测定

2

2

6

选做

综合性

机械与动力类

6

液体导热系数测定

2

2

6

选做

综合性

机械与动力类

四、考核方法与评分标准

1、根据实验课的出勤、实验态度与实验报告的质量评定成绩, 评定出优秀、良好、中等、及格与不及格五个等级，

2、实验课的成绩占课程总成绩的10%计入《热工理论》课程的总成绩。

五、教材或指导书

（1）张也影. 流体力学. 北京：高等教育出版社，1998。

（2）戴锅生. 传热学. 北京：高等教育出版社，1998

（3）沈维道等编.工程热力学.高等教育出版社,第三版2001.6。

（4）自编热工基础实验指导书.

六、单项实验的内容和要求

（一）强迫对流管束管外放热系数实验

实验内容：对强迫对流管速管外放热系数进行测定。

实验要求：学会翅片管束管外放热和阻力的实验研究方法

主要仪器设备：风机支架、风机、风量调节手轮、过渡管、测压管、管簇后测压管、管簇前测压管

（二）雷诺数实验及文丘里流量计实验

实验内容：对流体的两种流态进行演示实验和通过文丘里流量计对管道流量进行测定。

实验要求：观察液体在不同流动状态时流体质点的运动规律；通过测定流量系数，掌握文丘里流量计测量管道流量的技术。

主要仪器设备：水箱及潜水泵、上水管、溢流管、电源、整流栅、溢流板、墨盒、墨针、实验管、文丘里管。

（三）沿程水头损失实验

实验内容：对管道沿程阻力系数进行测定。

实验要求：掌握管道沿程阻力系数的测量技术和应用差压计的方法，将测得的关系值与莫迪图对比，分析其合理性，进一步提高实验结果分析能力。

主要仪器设备：水箱（内置潜水泵）、稳压筒、整流栅板、更换活结、测压嘴、差压计、调节阀门

（四）气体定压比热测定

实验内容：测定气体的温度、压力、热量、流量等基本量，并据此计算出气体的比热值；

实验要求：掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法，熟悉本实验中测温、测压、测热、测热流量的方法，分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。

主要仪器设备：风机、流量计、比热仪主体、电功率调节及测量系统等四部分组成。

（五）阀门局部阻力系数的测定

实验内容：对管道局部阻力系数进行测定。

实验要求：掌握管道局部阻力系数的测定方法。了解阻力系数在不同流态，不同雷诺数下和变化情况。

主要仪器设备：水箱、水泵、进水阀门、细管沿程阻力测试段、突扩、粗管沿程阻力测试段、突缩、测压管、实验阀门、出水调节阀门。

（六）液体导热系数测定

实验内容：对液体的导热系数进行测定。

实验要求：用稳态法测量液体的导热系数；了解实验装置的结构和原理，掌握液体导热系数的测试方法。