《能源与动力工程测试技术》课程教学大纲（本科）.docx

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1、能源与动力工程测试技术Measurement Techniques in Energy and Power Engineering课程代码：02410062 （根据教务管理系统中课程代码填写，一门课程分在不同学期开课，可合并编写教学大纲，但应标明相应课程代码，且请分别填写考核方式及考核权重表。）学分：2学时：32 （其中：课堂教学学时：28 实验学时：4 上机学时：0 ）先修课程：机械原理、电工电子学、理论力学、材料力学适用专业：能源与动力工程（流体机械及其自动控制）教材：能源与动力工程测试技术，康灿主编，科学出版社，2016年10月第1版一、课程性质与课程目标（一）课程性质（需说明课程对人才

2、培养方面的贡献）能源与动力工程测试技术是能源与动力工程专业的一门重要技术基础课程。测试技术是推 动能源与动力工程领域技术进步的重要力量，该课程与本领域内的技术发展水平与仪器发展现状密 切结合。本课程在强调测试理论和设计能力的同时，着力提高学生分析工程问题和解决工程问题的 能力。（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。应包括知识目标和能力目 标。）课程目标1 （知识）：了解测试技术在能源与动力工程专业领域的地位和重要性，掌握测量的基本概念及测量仪器的动态响应规律对于测量仪器设计的重要性课程目标2 （知识）:掌握误差分析的基本理论与运算过程;课程目标3 （知识）:课程目标3

3、（知识）:掌握正交试验的概念、正交表的特点及有效数字的计算方法;课程目标4 （知识）:课程目标4 （知识）:掌握电容和电阻式传感器的基本原理;课程目标5 （能力）:课程目标5 （能力）:掌握常用的测压、测速、测流量、测振动、测噪声的原理与仪器使用方法;课程目标6 （能力）:课程目标6 （能力）:掌握叶片泵实验台的构成、实验步骤和数据处理方法。课程目标7 （能力）:掌握叶片泵能量性能试验曲线的绘制方法。注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准;（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系（认证专业专业必修课程填写）本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点m-n 毕业

4、要求2：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决流体机械领域复杂工 程问题;毕业要求3：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献 研究分析流体机械工程问题，以获得有效结论；毕业要求4：能够设计针对复杂流体机械工程问题的解决方案，并能够在设计环节中体现 创新意识，兼顾社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素；毕业要求5：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂流体机械工程问题进行研究，包括 设计仿真、实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论；毕业要求6：能够针对复杂流体机械工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现 代工程工具和信息技术工具，包括

5、对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性；课程目标 毕业要晓 指标点课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4课程目标5课程目标6课程目标7毕业要求2ZZ/Z毕业要求3/毕业要求4/Z毕业要求5Z/Z毕业要求6注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入也可标注“H、M、L”。二、课程内容与教学要求(按章撰写)第一章绪论L课程内容(1)本课程的性质、研究对象与方法、目的、任务；(2)测试技术发展概况；(3)测量的基本概念；(4)测量仪器的组成和分类；(5)测量仪器的主要性能指标；(6)工程中的测量系统简述。2 .教学要求(1) 了解本课程的性质、研究对象与方法、任务；(2)掌握测量技术

6、的基本概念；(3)掌握测量仪器的性能指标；(4)掌握测量仪器的动态响应过程。3 .重难点(1)测量的基本概念；(2)测量仪器的动态响应规律对于测量仪器设计的重要性。第二章误差理论及应用L课程内容(1)误差的来源与分类；(2)系统误差；(3)随机误差；(4)可疑测量数据的剔除；(5)随机误差的计算。4 .教学要求(1)掌握误差的概念；(2)掌握可疑测量数据剔除的三个准则及运算过程；(3)掌握对实验数据进行误差计算的步骤。第三章试验设计与数据整理L课程内容(1)正交试验设计与分析；(2)有效数字与计算方法；(3)试验数据的图示法；(4)计算机数据处理软件及功能。5 .教学要求(1)掌握正交试验的概

7、念与正交表特点；(2)掌握有效数字的计算方法；6 3) 了解常用的Origin、Tecplot软件的功能；第四章传感器的基本类型及其工作原理1 .课程内容(1)传感器的发展；(2)电阻式传感器；(3)电容式传感器；(4)压电式传感器；(5)其它类型传感器介绍。2 .教学要求(1) 了解传感器的概念与发展现状；(2)掌握电阻式传感器与电容式传感器的基本原理；(3) 了解各类传感器在能源与动力工程测试中的应用。第五章压力测量1 .课程内容(1)液柱式测压原理及仪表；(2)弹性式测压原理及仪表；(3)电气式压力计的应用。2 .教学要求(1)掌握液柱式测压过程的流体力学原理；(2) 了解弹性式测压仪表

8、的结构及原理；(3) 了解压力传感器的安装条件及使用过程。第六章流量测量L课程内容(1)差压式流量计原理；(2)涡轮流量计原理及使用条件；(3)电磁流量计的基本概念与优势。2 .教学要求(1)掌握流量计的安装条件；(2)掌握差压式流量计的流体力学原理；(3)掌握涡轮流量计的结构特点与运行原理；(4)掌握电磁流量计的结构特点与运行原理；(5) 了解浮子流量计和哥氏力质量流量计。3 .重难点(1)电磁流量计的原理；(2)涡轮流量计的原理及使用条件。第七章转速和功率测量1 .课程内容(1)转速测量的原理及常用仪器；(2)功率测量的传统方法与现代方法；(3)转速转矩仪介绍。2 .教学要求(1) 了解旋

9、转机械转速测量的原理；(2) 了解功率测量的原理；(3) 了解转速转矩仪的使用方法；(4) 了解现代转速测量方法。第八章水力机械内特性的测定1 .课程内容(1)流速测量的意义；(2)探针A、皮托管；B、三孔探针；C、五孔探针。(3)热线风速仪原理(4)相位多普勒测速(PDA)技术简介(5)粒子图像测速(PIV)技术简介。(6)高速数码摄像技术2 .教学要求(1) 了解流速测量对于叶片泵性能分析的意义；(2) 了解探针的原理及应用特点；(3) 了解光学测速技术原理及应用条件；(4) 了解高速数码摄像技术在流体机械中的典型应用。第九章振动与噪声测量1 .课程内容(1)表达振动与噪声的关键参数；(2

10、)叶片泵振动与噪声测量标准；(3)叶片泵振动测量实验台介绍；(4) LMS振动噪声测量系统介绍。2 .教学要求(1)掌握振动与噪声基本参数；(2) 了解叶片泵振动与噪声测量标准、测点布置；(3) 了解LMS系统功能及数据处理软件的功能。第十章叶片泵试验台简介L课程内容(1)离心泵和轴流泵能量试验方法；(2)叶片泵试验标准介绍；(3)典型试验台组成与功能介绍；（4）数据采集与数据处理；（5）汽蚀实验介绍。2.教学要求（1） 了解离心泵和轴流泵的试验方法；（2） 了解叶片泵的试验标准（国家标准与ISO标准）；（3）掌握叶片泵能量性能试验曲线的绘制方法；（4） 了解汽蚀实验的步骤。三、本课程开设的实

11、验项目（如课程不含实验，该项可不填）编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1叶片泵能量性能试验4综合性必做目标 1、4、5、6、7注：1. “类型”填验证性、综合性、设计性等；“要求”填必做、选做。实验L叶片泵能量性能试验写明实验目标及要求。（1）掌握离心泵主要性能参数的测量方法，了解实验装置的组成和操作过程；（2）掌握压力、流量、转速等传感器的使用方法；（3）测定离心泵在规定转速下的性能曲线（恒定转速下扬程”、功率P、效率与流量。之 间的关系曲线）；（4）能运用性能曲线分析离心泵的工作性能和启动方式。四、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂 教

12、学实 验上机课程 实践小 计第一章2讲授法目标1第二章2讲授法目标1、2第三章4讲授法目标1、3笫四章2讲授法目标1、4/r/r第五早4讲授法目标1、4、5第六章4讲授法目标1、4、5第七章2讲授法目标1、4、5第八章4讲授法目标1、4、5第九章2讲授法目标1、4、5第十章24讲授法目标 1、4、5、6、7合计284注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格；.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教学方法）等。五、课程考核考核形式考核要求考核权重备注课堂表现考勤与回答问题20%期末考试闭卷考试80%注：1,分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表

13、。2 .考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小 论文、项目设计和作品等。3 .考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、项目设计要求等。4 .考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所占比重。六、参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）1 .热能与动力工程测试技术，郑正泉主编，华中科技大学出版社，2009年8月第1版。2 .Handbook of Experimental Fluid Mechanics, Cameron Tropea, Alexander L. Yarin, John F. Foss, Springer, 2007.七、大纲说明（内容可包括课程基本要求、习题要求及其它一些必要的说明）能源与动力工程测试技术课程是能源与动力工程专业的一门重要的核心课程，该课程同时也为 机械工程、环境工程、安全工程等专业提供流动参数测量方法、流体机械性能测试方法等方面的重 要参照。测试技术是推动工程领域技术进步的重要力量，本课程强调测试理论和测试方法的理解， 着力提升学生分析工程问题和解决工程问题的能力。本课程注重向学生解释测试技术的原理，注重 在实践中培养学生的学习兴趣，从而使学生在能力培养和技术储备两个重要方面有所收获。本课程 采用多媒体教学、实验要求见流体机械测试实验教学大纲。2017年9月20日