过程设备设计课程实验教学大纲

过程设备设计》课程实验教学大纲

课  程  名  称：过程设备设计
英  文  名  称：Process Equipment Design
课  程  编  号：082144
实 验 课 性 质：非独立设课
指 导 书 名 称：过程装备与控制工程专业实验
面  对  专  业：过程装备与控制工程
大 纲 主 撰 人：杨波涛
大 纲 审 核 人：杨玉芬

一、学时、学分
课程总学时：80               实验学时：6
课程总学分：5                实验学分：6/16

二、实验教学目的与基本要求
在掌握《过程设备设计》的理论基础上，通过实验教学，加深学生对理论知识的理解和掌握，培养学生的实际动手能力和分析解决问题的能力，掌握基本的实验测试方法和手段。

三、基本原理及课程简介
    过程设备是实现过程工业的主要硬件设施，其安全性能直接影响过程工业的生产，依据《过程设备设计》课程特征设置了以下实验，以便达到使学生掌握过程设备的安全评价和失效分析的实际知识和研究方法。
1、设备在生产过程中工艺介质的压力、温度以及设备的局部结构等会在设备的内部产生内应力而影响设备的安全。通过电阻应变仪测定静态应变方法，测定受内压的薄壁容器的封头和筒体的应力分布，通过应力分析了解封头形状及边缘应力对薄壁容器的强度影响；通过结构分析了解其对性能的影响。
2、受外压作用的设备往往因失稳而失效，通过实验观察外压容器的失稳破坏现象及破坏后的形态，了解其失效分析方法。

四、实验方式与基本要求
1、考核与实验报告
学生必须按规定完成实验，并认真完成实验报告，否则视情节轻重扣分或不给实验成绩，凡无实验成绩或实验成绩不合格者，将取消该课程的考试资格。
2、设备及器材配置
实验1  内压容器应力测试实验                        
1） 具有不同形状封头的内压容器；
2） YJD-17型静动态电阻应变仪、KJ-17型预调平衡箱、P20R切换控制器；
3） 丝式应变片、R=120Ω、导线；
4） 高压容积泵。
实验2  外压容器失稳实验                            
（1）、高压容积泵。
（2）、外压容器试件
（3）、外压容器实验装置
实验3  压力容器无损探伤实验                       
实验4  换热器性能测试实验
    该实验是在过程原理、工程热力学知识的基础上，检测过程设备的综合实验。
五、实验课程内容和学时分配
序号 实验项目名称 内容提要 每组人数 学时分配 实验
类型 实验类别 实验要求 已开/未开 备注
1 内压薄壁容器应力测定 了解电测应力的基本原理和方法，测定封头及筒体的应力分布，了解边缘应力的影响，验证理论计算公式。 10 2 操作 专业 必做 已开 
2 外压容器失稳实验 了解外压容器失稳的机理、失稳特性以及各种因素对容器失稳的影响；掌握实验方法；对比分析实验结果与理论计算结果的异同。 10 2 操作 专业 必做 已开 
3 压力容器无损探伤实验 掌握压力容器无损探伤的原理和方法，熟悉实验的装备和实验步骤，分析实验结果。 10 2 操作 专业  已开 
4 换热器性能测试实验  10 2 综合 专业   
注：实验3和实验4可以任选。
实验4——《换热器性能实验》设计过程设备、流体力学、传热学、过程参数测量等方面的内容，综合性较强。

六、实验教科书、参考书