热工实验室验收汇报PPT

主要问题：对热工实验国内外的发展现状不 清楚；对实验室长期发展缺乏长期的深入的 考虑；对建设中可利用资源情况不清楚；对 实验室的管理工作缺乏必要的经验
国内高校调研情况
调研目的与内容
目的：了解热工教学实验室发展现状及建设规 划，为本实验室建设提供参考，建设一流的参 照系在哪里？ 主要形式：专程或利用出差机会，参观、座谈、 索取有关资料 时间自2000年11月开始，先后到东南大学、 北工大、北航、北科大、华中科大、海军工程 大学、哈工大和西交大等院校进行调研 对国外情况进行了文献调研，并利用学术交流 的机会对日本东京大学和京都大学进行了调研
已完成的工作
实验室规章制度建设
仪器设备管理制度 仪器设备损坏(遗失)赔偿制度 各种贵重仪器的使用管理细则和操作规程 实验室安全管理制度(注：包括门禁管理细则) 实验室技术安全管理制度 实验室人员管理制度

实验室主任岗位职责 实验室教师岗位职责 实验室技术人员岗位职责 财产管理员岗位职责
建设前基本情况
教学实验设备状况－其它设备
自然对流－因西主楼加固需在该房间打 隔断已拆分，恢复需特殊装修房间、热 电偶等全部更新； 强迫对流－故障较多，已不可用； 其他设备－很多听说过，但现状不清楚；
建设前基本情况
教学实验状况－人员情况
当时本实验室无专职实验技术人员 直接责任教师
彭晓峰教授：实验室建设项目总负责人 雷树业教授 段远源副教授：热工教学实验室主任

国内高校调研情况
本实验室建设思路
高水平、有特色、围绕人才培养建设，不搞外延 式发展(定位、资源都不允许)； 实验室的“可持续发展”，建设要为未来的发展 预留空间，要有超前的眼光； 实验室建设的思路




保持适量的配合课堂教学的教学实验，满足低学时要求 的需要； 突出实验操作技能和新实验手段的培养，为科研工作做 准备； 强化实验教学建设，部分知识完全通过实验来认识和学 习，向若干门面向不同层次学生的课程方向发展； 从培养人的角度出发，探索实验教学新形式和学生与实 验室“亲密接触”的新渠道。
热物理与热工实验室建设 项目结题汇报提纲
热能系热工教学实验室 段远源
报告提要
热工教学实验室建设前状况 国内外部分高校调研情况与本实验 室的建设思路 已完成的主要工作 发展思路与前景
建设前基本情况
热工实验室简介
热工教学及实验
机械学院基础平台课，每年为包括机械学院， 工物，电机，建筑技术等系30多个班开课； 实验教学的重要性：创新性、动手能力
自然对流实验台(1套共8根不同加热管)：隔断、 实验桌、支架、强电和信号线的布置，直流加热 功率精密测量技术。
基本教学实验台
已完成的工作
新建的教学实验台
受迫对流实验台(2套2种直径加热管)：不同直径加 热管和多种实验段、变频风机精密调节工况(保留 档风板)、直流加热精密功率测量、精密微差压测 量测速技术等
建设前基本情况
教学实验设备状况－圆球导热
可观察非稳态升温过程 现状：仅1台可用 问题：自动记录仪较老，已 买不到配件，热电偶连接出 现问题
稳态导热实验 现状：2台可用 问题：热电偶连接出现问题、 使用万用表后，学生操作过 于简单，动手不足
建设前基本情况
教学实验设备状况－平板导热
非稳态平板导热，同时 测量导热系数和导温系 数 现状：4台可用(其中1台 有一些小故障)，维护最 好的一个实验台；

选择原则：
对于热工实验是核心关键设备，通用性好； 财力可及并多方调研货比三家，教育折扣； 基本物理量测量要高水平，且能多台套形成 “合力”和“战斗力”，而不是仪器的堆砌。

贵重设备仪器
已完成的工作
关键测控仪器
Hart1590超级电阻测温仪 1ppm，相当于0.0001 K
Hart6022高精度恒温槽 40-300 °C/±0.001 K
已完成的工作
其它建设成果
完成毕业设计3人次；完成SRT计划3项、参加7人 次； 获校SRT优秀项目二等奖一项次 ； 完成教学与管理论文4篇（均已发表或已接收）， 准备申请专利2项；

宋艺新. 营造良好的实验环境，培养高素质人才. 实验技 术与管理，2002, 19(6):102-105 裴胜利，宋艺新. 加强实验室技术安全管理与建设. 清华 大学实验室技术安全工作论文汇编, 2002, 17: 18-20 陈君. 微尺度热现象可视化教学实验装置. 实验技术与管 理(已接收) 宋艺新，段远源. 空气沿横管外表面自然对流实验系统. 实验技术与管理(已接收)
国内高校调研情况
西安交通大学
特色1：实验数量多
法向黑度实验台
喷管实验，4套可实现不 同功能
国内高校调研情况
西安交通大学
特色2：演示实验多
沸腾现象演示
顺排和叉排管束流动 尾迹
国内高校调研情况
西安交通大学
特色3：积累的模型及实物教具多
锅炉模型
汽轮机叶片实物
汽轮机模型
国内高校调研情况
西安交通大学
特色4：大量使用展板

历史简介wk.baidu.com
始建于1952年，国内高水平实验室之一 80年代曾拥有专职实验技术人员5人、熟练技 术工人3人，可开出10多个教学实验

建设前基本情况
项目启动前的状态(2000年8月)
教学实验数量萎缩 西主楼加固、实验室房屋被抢占、实验 室搬迁；旧土木馆当时已成危房，使新 实验室建设工作受到巨大冲击； 由于加固搬迁等实际情况及长期缺乏必 要的资金进行维护，现有设备状况不佳 人力资源
已完成的工作
其它关键测控仪器
8台6.5位高精度数字万用表Agilent34401A； 2台60路多路数据采集仪Agilent34970； 工作基准级的铂电阻温度计，三相点瓶，三 相点保持装置； 非接触式测温的红外温度测量仪；
已完成的工作
实验教学新形式的探索
传统教学实验的缺陷：越是精巧的实验对 教师设计和准备实验的要求越高，需要学 生动手的机会越少； 新的探索：结合我系所实行的本科生导师 制以及学校的SRT计划，让学生全面参与 教学实验台本身的设计制作，从理论推导、 数值计算、样品试制、零件采购、联系加 工、设计改进等得到全过程训练，目前已 经进行了初步的探索。
换热器
温度测量
压力测量
蒸汽动力循环
制冷循环
国内高校调研情况
热工教学实验总体感觉
热工教学实验总体发展不够快
学校普遍重视不够：传统系科、实验和讲课 教学实验工作量计算方法 经济转轨与浮躁心态，新人不足

近几年普遍提高重视程度，大力投资建设， 制定了发展规划 现代教学实验＝原有实验+计算机控制？
基本教学实验台
已完成的工作
流量和压力测量系统
基本教学实验台
已完成的工作
热电阻测温实验
基本教学实验台
已完成的工作
电阻炉和温控箱
贵重设备仪器
已完成的工作
关键测控仪器
主要目的：
构成一个高水平实验室的必要条件； 为学生将来在科研中的应用创造条件； 为开设学生自主的创造性、高水平的实验创造 条件；

基本教学实验台
已完成的工作
恢复和改进的教学实验台
稳态导热实验台(4套)：重建，原实验台上仅球 壳可用，针打式记录仪更换为电子记录仪。
基本教学实验台
已完成的工作
恢复和改进的教学实验台
非稳态导热(4套)：重建，更新了实验试材 和数据采集计算机，重新设计了台架
基本教学实验台
已完成的工作
新建的教学实验台
Agilent34420高精度数字万用表 7.5位(nV、m表)
贵重设备仪器
已完成的工作
关键测控仪器
2台高精度数字压力计Yokogawa MT210 (分别为0-130kPa和0.1-30MPa)
贵重设备仪器
已完成的工作
关键测控仪器
F100/110涡轮分子泵 真空机组(10-6Pa)；
贵重设备仪器
已完成的工作
实验室基本条件建设
人员配备：
2001年8月，从系内其他研究所聘请了一位具有 丰富经验的实验技术人员－宋艺新高级实验师 2001年9月起，聘请3位助教博士生(其中1位为自 筹经费)

基本实验条件：
通过本所的海外访问教授，从国外购买了价值8 万元的美国Omega公司的高性能热电偶； 多台套直流稳压电源(30V/2A-300V/10A)，高等 级标准电阻、冰瓶、制冷设备、计算机2台、投 影仪、热电偶焊接机5台、常用工具配件等；
国内高校调研情况
西安交通大学情况简介
基本情况
能动学院本身规模庞大(15个班/年)，同时为 机械、环境、人文等学院开课及实验，实验 人数4000人次/年；面积300多平米；隶属于热 与流体实验中心，热工部分专职实验技术人 员3人，教师8人；“211”已投资100万， “985”投入45万，全部用于设备改造(无装修)。 教育部热工教学指导委员会主任陶文铨、委 员何雅玲在该教研组，信息较灵；原有基础 较好，多年积累较多；新建实验台少，多数 属于改造。
国内高校调研情况
总体情况
各学校教学实验室的定位与特色不尽相同，有的以 结合课程讲授为主，有的单独开课并结合科研，几 所兄弟院校的基本情况为


哈工大：1989年荣获国家级教学成果特等奖，基础雄厚， 近年创新不多 华中科大：资源(如实验用房)可观，结合工程实际甚至有 很多热工设备的拆装，教学科研结合 西交大：积累多，西迁后未受过重大冲击，近年来投入了 大量资源用于建设 北航：实验室规模不大但有一些有特色的实验(如管内紊流 换热和热电偶焊接和标定等) 北科大：基本涵盖了热工教学的基本实验
已完成的工作
实验室基本条件建设
旧土木馆的加固、简单装修；
实验室面积有限，要给未来发展预留空间，壁 柜、实验桌、办公室； 加装了计算机控制的电子门禁系统，加强安全 工作，只需换装非接触式IC卡读卡器即可与学 校一卡通通用，面向未来需要； 专门定制了实验桌，电源统一布置，安全美观

水电扩容和重新布置；
问题1：投资较大 问题2：学生动手机会反而减少

国内高校调研情况
本实验室建设思路
不宜简单模仿


丰富手段需要长期积累 资源有限：面积(我们只有260平米)、人力…… 近年来实验手段、科学研究的新发展
一流的热工学实验室首先是为培养一流人才 服务的实验室
服务于热工实验教学在高水平、创造性人才培养 全局中的地位 着力提高真正的动手能力、培养创新精神
基本教学实验台
已完成的工作
热能工程专业技术基础实验平台
温度传感器静态校准实验 温度传感器动态特性实验 高温辐射温度测量实验 压力传感器静、动态压力特性校准实验 测压管校准曲线测取实验 节流式流量测量实验 两相流流量测量实验 电阻炉温度控制实验 多容水箱水位控制实验
基本教学实验台
已完成的工作
便携式红外测温实验
一等标准铂电阻温度计(昆明) 0-400 °C/±0.001 K
贵重设备仪器
已完成的工作
关键测控仪器
BP4100S 4100g/0.01g
AB403-N 210g/0.0001g
PR1203, 1210g/0.001g
贵重设备仪器
已完成的工作
关键测控仪器
Agilent高速采集仪 4.5位，100k/s
教学实验管理和考核办法
已完成的工作
建设指标完成情况
原计划三年开出实验18-24个，现在实际已建 成21种48台套教学实验装置； 原定计划每年可接收2000人次实验，现在实 际接收能力为3000-3500人次，尽管还在完 善中及非典影响，本学年度接收1700人次； 专业实验部分每年800人次。 按照原定计划完成了实验指导书的编写，并 结合实际情况进行了进一步完善； 完善了实验室制度和贵重仪器管理方法，按 学校规定上墙展示并严格执行。
基本教学实验台
已完成的工作
新建的教学实验台
中温法向辐射率测量仪(4套)：比较法测量铜板表 面辐射率
基本教学实验台
已完成的工作
新建的教学实验台
饱和蒸气压实验台：程序升温、控温，温度数字显 示，接点式压力表和超温自动断电技术，近10年来 首次恢复热力学实验台
基本教学实验台
已完成的工作
新建的教学实验台
以观察为主的实验台
综合传热实验台
制冷热泵循环演示仪
基本教学实验台
已完成的工作
新建的教学实验台
二维温度场的电比拟(4套) ：利用电场和温 度场准则方程的一致性，使用电学方法研究 复杂形状导热问题； 接触热阻实验(4套) ：使用不同材料组成导 热实验装置，可定性和定量地研究接触热阻 及其减小措施； 变截面导热实验(4套) ：使用变截面方法模 拟变物性导热问题； 微尺度热现象观察实验(1套) ：使用显微镜 观察液滴等微细结构内部的传热问题。