《过程装备专题实验》实验课程简介

《过程装备专题实验》实验课程简介

总学时：48    总学分：1.5    实验学时：48

一、基本信息

课程名称：过程装备专题实验

英文名称：Professional Experiments for Process Equipment

课程性质：专业实践必修课

先修课程：过程工程原理、控制工程基础、过程设备设计、过程流体机械。

开课单位：化工学院

实验类型：独立设课

适用专业：过程装备与控制工程

应开学期：6

二、课程简介

《过程装备专题实验》是过程装备与控制工程专业的专业实践课程，主要以实验教学为主。课程的主要任务是使学生掌握过程装备运行时的性能检测方法、性能评价指标及相关的行业技术规范，介绍现代测试技术在化工机械中的应用和过程控制系统的控制原理、方式以及过程控制系统的设计及应用，把过程装备检测与控制专业理论与实践技术结合起来，掌握主要技术参数的测试原理、装置的实验方法，了解专业领域工程实验的技术思路。利用实验手段深入认识过程装备结构与性能的关系，培养学生综合实验分析与设计能力，使学生在实践中能够灵活运用专业知识，开展过程装备与控制工程领域复杂工程问题的实验分析与研究，能够形成准确的实验评价结论。

三、课程质量标准

1. 课程目标

通过本课程的实验训练，使学生具备以下能力：

（1）课程目标1：掌握实验的基本原理，能够根据实验要求合理地选用仪器设备，在综合考虑安全、健康、法律、环境和文化等综合因素下分析并制定实验方案，组织完成对过程装备和控制系统进行测试、性能分析的实验过程。

（2）课程目标2：能够运用专业知识分析实验装置运行与使用的特点，掌握过程装备实验安全操作规程和注意事项，提高学生的安全实验意识。

（3）课程目标3：熟悉实验数据的处理方法，了解使用计算、图表、图像等方法进行实验结果分析的方法，能够对实验结果进行客观、正确的评价。

（4）课程目标4：掌握测控系的硬件构成和软件使用方法，能够在计算机软件辅助下完成实验的模拟与仿真分析，并理解其局限性。

（5）课程目标5：熟悉实验设备的操作，具备独立完成实验的能力。

（6）课程目标6：能够在实验中与他人进行有效的沟通，能根据实验项目合理分配人员任务。

2. 基本要求

3. 课程体系概况

4、实验内容与要求（依据课程体系逐一罗列每个项目）

项目编号：01

项目名称：实验室培训与安全考核

实验内容：带领学生到实验室现场，介绍实验室仪器设备使用方法，并重点强调实验过程的安全注意事项和防护方法，设计安全考核问卷，通过开卷考试方式对学生安全进行考核。

实验要求：学生记录实验设备情况，并对实验设备使用方法进行深入了解，记录使用细节问题，关注安全操作规程。

预习要求：对常规实验室安全操作规程进行文献检索与讨论。

操作与观察：实验室所有仪器设备。

实验报告要求：实验安全考核试卷。

项目编号：02

项目名称：内压薄壁容器的应力测定实验

实验内容：对内压薄壁容器的应力进行测量，计算出各点压力时筒体及封头关键点的经向及环向应力，比较实验测得的应力值与理论值之间的偏差并分析和讨论。

实验要求：了解薄壁容器在内压作用下，筒体、锥形封头、半球封头、椭圆封头的应力分布情况；掌握容器筒体应力计算的理论公式；熟悉和掌握电阻应变片粘贴技术的方法和步骤；掌握用应变数据采集仪器测量应变的原理和操作方法。

预习要求：实验前提交实验预习报告和实验数据记录表

操作与观察：实验系统设备检测仪表、控制开关及实验现象

实验报告要求：结构完整，内容详实，数据可靠，误差分析评价结果，结论明确。

项目编号：03

项目名称：外压薄壁圆筒形容器失稳实验

实验内容：观察薄壁圆筒形容器在外压作用下丧失稳定性后的形态。

实验要求：测定圆筒形容器失稳定性时的临界压力并与理论值。

预习要求：实验前提交实验预习报告和实验数据记录表

操作与观察：实验系统设备检测仪表、控制开关及实验现象

实验报告要求：结构完整，内容详实，数据可靠，误差分析评价结果，结论明确。

项目编号：04

项目名称：厚壁圆筒爆破及测试实验

实验内容：开展厚壁圆筒爆破实验

实验要求：测定圆筒塑性变形开始和结束时的屈服压力值；测定圆筒破坏时的爆破压力，并通过计算验证理论公式；了解过程装备控制专业数据自动采集测量系统基本单元的原理。

预习要求：实验前提交实验预习报告和实验数据记录表

操作与观察：实验系统设备检测仪表、控制开关及实验现象

实验报告要求：结构完整，内容详实，数据可靠，误差分析评价结果，结论明确。

项目编号：05

项目名称：柔性转子临界转速的测量实验

实验内容：测量柔性转子的临界转速。

实验要求：了解转了临界转速的概念，学习测量系统硬件操作使用及系统组建。熟悉INV1612型多功能柔性转了实验模块的使用。学习转子临界转速的测量原理及方法，观察子在临界速度时的振动现象。

预习要求：实验前提交实验预习报告和实验数据记录表

操作与观察：实验系统设备检测仪表、控制开关及实验现象

实验报告要求：结构完整，内容详实，数据可靠，误差分析评价结果，结论明确。

项目编号：06

项目名称：超声波探伤实验

实验内容：应用超声波对标准试块和金属材料进行检测。

实验要求：掌握用超声波探伤的基本原理和超声波探伤仪的使用方法。掌握纵波探伤的方法，并对缺陷定位。掌握横波探伤的方法和横波斜探头入射点、折射角的测试方法，并对缺陷定位。了解绘制DAC曲线的方法。

预习要求：实验前提交实验预习报告和实验数据记录表

操作与观察：实验系统设备检测仪表、控制开关及实验现象

实验报告要求：结构完整，内容详实，数据可靠，误差分析评价结果，结论明确。

项目编号：07

项目名称：磁粉探伤实验

实验内容：应用磁粉检测方法对试块进行探伤评价。

实验要求：掌握用磁粉探伤的基本原理和磁粉探伤仪的使用方法。掌握用磁粉探伤的方法，并对缺陷评定。

预习要求：实验前提交实验预习报告和实验数据记录表

操作与观察：实验系统设备检测仪表、控制开关及实验现象

实验报告要求：结构完整，内容详实，数据可靠，误差分析评价结果，结论明确。

项目编号：08

项目名称：换热器性能综合测试实验

实验内容：通过实验对比四种不同结构换热器的性能。

实验要求：熟悉板式、套管式、螺旋板式、列管式换热器的结构，掌握传热性能及测量计算方法；了解和掌握套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器结构特点及其性能的差别。了解和认识顺流和逆流两种流动方式换热器换热能力的产别。学会换热器的操作方法，掌握换热器主要性能指标的测定方法。

预习要求：实验前提交实验预习报告和实验数据记录表

操作与观察：实验系统设备检测仪表、控制开关及实验现象

实验报告要求：结构完整，内容详实，数据可靠，误差分析评价结果，结论明确。

项目编号：09

项目名称：过程装备综合设计实验

实验内容：设计一套综合实验技术方案，并结合实际进行综合分析与评价。

实验要求：学生根据专业所学知识，结合实验教学条件，由教师提供实验主题，学生通过查阅资料，设计出实验方案，通过小组讨论、答辩等多种形式进行综合评价。锻炼学生实验设计、计算机软硬件工具使用能力，提高学生团队配合意识。

预习要求：实验前提交实验预习报告和实验数据记录表

操作与观察：实验系统设备检测仪表、控制开关及实验现象

实验报告要求：结构完整，内容详实，数据可靠，误差分析评价结果，结论明确。

项目编号：10

项目名称：压缩空气吸附式干燥过程实验

实验内容：开展空气干燥工艺实验和湿度检测方法。

实验要求：掌握压缩空气吸附式干燥工艺流程。了解吸附式干燥机的原理及应用。掌握温湿度检测的原理及应用。

预习要求：实验前提交实验预习报告和实验数据记录表

操作与观察：实验系统设备检测仪表、控制开关及实验现象

实验报告要求：结构完整，内容详实，数据可靠，误差分析评价结果，结论明确。

项目编号：11

项目名称：转子动平衡实验

实验内容：开展转子动平衡检测实验。

实验要求：了解转子动平衡现象，掌握动平衡原理，熟悉动平衡检测实验方法。

预习要求：实验前提交实验预习报告和实验数据记录表

操作与观察：实验系统设备检测仪表、控制开关及实验现象

实验报告要求：结构完整，内容详实，数据可靠，误差分析评价结果，结论明确。

项目编号：12

项目名称：轴系结构设计实验

实验内容：开展轴系零部件结构设计实验。

实验要求：了解零件结构、装配关系，掌握轴系零部件相互定位方法。

预习要求：实验前提交实验预习报告和实验数据记录表

操作与观察：实验系统设备检测仪表、控制开关及实验现象

实验报告要求：结构完整，内容详实，数据可靠，误差分析评价结果，结论明确。

项目编号：13

项目名称：机构组合设计实验

实验内容：开展不同传动机构的实验。

实验要求：了解不同机构传动特点，掌握机构组合设计方法。

预习要求：实验前提交实验预习报告和实验数据记录表

操作与观察：实验系统设备检测仪表、控制开关及实验现象

实验报告要求：结构完整，内容详实，数据可靠，误差分析评价结果，结论明确。

项目编号：14

项目名称：飞轮调速创新组合实验

实验内容：开展飞轮调速性能评价实验。

实验要求：掌握飞轮调速原理，了解飞轮设计方法，并结合实验进行评价。

预习要求：实验前提交实验预习报告和实验数据记录表

操作与观察：实验系统设备检测仪表、控制开关及实验现象

实验报告要求：结构完整，内容详实，数据可靠，误差分析评价结果，结论明确。

项目编号：15

项目名称：制冷压缩机性能实验

实验内容：开展制冷压缩机性能测定实验。

实验要求：熟悉制冷压缩机系统组成，掌握制冷压缩机性能参数及其检测技术，能够通过实验进行检测与评价。

预习要求：实验前提交实验预习报告和实验数据记录表

操作与观察：实验系统设备检测仪表、控制开关及实验现象

实验报告要求：结构完整，内容详实，数据可靠，误差分析评价结果，结论明确。

项目编号：16

项目名称：涡流探伤实验

实验内容：应用电涡流对管件缺陷进行检测实验。

实验要求：掌握电涡流检测的基本原理，熟悉电涡流检测方法和操作流程，并对实验结果进行准确评价。

预习要求：实验前提交实验预习报告和实验数据记录表

操作与观察：实验系统设备检测仪表、控制开关及实验现象

实验报告要求：结构完整，内容详实，数据可靠，误差分析评价结果，结论明确。

项目编号：17

项目名称：着色渗透检测实验

实验内容：应用着色渗透技术开展标准试块的缺陷检测。

实验要求：掌握着色渗透探伤的基本原理和相关试剂（清洗剂/渗透剂/显像剂）的使用方法。掌握着色渗透探伤的方法，并对缺陷进行评定。

预习要求：实验前提交实验预习报告和实验数据记录表

操作与观察：实验系统设备检测仪表、控制开关及实验现象

实验报告要求：结构完整，内容详实，数据可靠，误差分析评价结果，结论明确。

课程考核

考核方式为考查。学生成绩采用多种方式综合评价，总成绩包括实验安全考试20%，实验报告成绩占40%，综合设计实验报告成绩40%。安全考试形式为开卷考试。

四、课程师资队伍

过程装备实验课程实行课程负责人制,由课程负责人全面负责本课程的教学组织及课程建设等工作，课程负责人由教学经验丰富的教授或副教授担任，承担过实践教学工作，对实验教学过程较为熟悉，能够全程指导学生完成实验。课程实验项目指导教师可以由具有博士学位的优秀青年教师担任，也可以由具有博士学位的实验室教学人员参与指导。

五、教学资源要求

实验室名称：过程装备与控制工程实验中心

主要设备、材料：

虚拟仿真资源：过程装备与控制工程专业实验预习与安全考核软件

教材、指导书：过程装备与控制工程专业实验指导书，李海生等，自编讲义，2016年。

主要参考书：

过程装备与控制工程专业实验，朱振华，姜吉光，北京理工大学出版社出版，2012年。

过程装备与控制工程专业实验，宋树波，化学工业出版社，2015年。

六、说明

（1）本课程教学质量标准也适用于全校其他非过控类理工科本科专业。

（2）本课程教学质量标准的变更应由课程负责人提出，专业负责人审批并报学院和教务部备案。

（3）实验项目可根据当年实验室教学情况、学生选题情况适当调整。

制定者：李海生

审定者：李海生

批准者：周长春