《热工测量技术》课程教学大纲

《热工测量技术》课程教学大纲

一、课程基本信息

二、课程目标

（一）总体目标：

《热工测量技术》包括温度测量、热流计、比热和相变潜热测量、燃烧热和其他反应热测量、热导率和热扩散率测量、热辐射性质测量以及粘度测量，涉及相关基础理论、主要测量方法、原理及装置，是能源与动力工程专业的一门专业必修课。课程旨在使学生掌握热工参数测量相关基础理论，熟悉主要测量设备的结构和原理，具有独立分析和解决实际问题的能力，以及通过团队合作完成具有一定理论意义或应用价值的科研工作的能力。

（二）课程目标：

课程目标1：通过系统学习，掌握主要热工参数、设备及其测量原理。

 1．1 了解常用热工参数；

 1．2 掌握热工参数测量主要设备及其测量原理；

课程目标2：具备一定的工程素养，对动力机械的结构和系统有直观的认识，能够分析和解决运行过程遇到的问题。

 2．1 通过大作业“燃烧炉内温度、热流、辐射等参数测量”，提高运用所学知识的能力；

 2．2 通过大量的实际案例学习，提高解决实际问题的能力和工程素养。

（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系

表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表

三、教学内容

第一章 绪论

1.教学目标

（1）了解量热工测量研究范畴；

（2）了解热物性测定的历史和发展；

（3）了解热物性测定课程学习方法；

2.教学重难点

重点/难点：热工测量课程特点和学习方法。

3.教学内容

（1） 量热技术和热物性测定的研究范畴；

（2） 量热技术和热物性测定在生产和科学研究中的重要性；

（3） 量热技术和热物性测定的简史和发展现状；

（4） 量热技术和热物性测定作为专业课程的特点和学习方法；

4.教学方法

（1）自主学习：利用课本预习本章内容并完成课后思考题；

（2）讲授法：相关概念和理论框架；

5.教学评价

回答以下问题：

（1）量热技术和热物性测定研究什么？

（2）如何学习量热技术和热物性测定课程？

第二章 温度测量

1.教学目标

（1）了解掌握温标的概念；

（2）掌握热电偶温度计、热阻温度计和辐射温度计的测量原理；

（3）掌握常用温度测量技术。

2.教学重难点

重点/难点：掌握热电偶温度计、热阻温度计和辐射温度计的测量原理；

3.教学内容

（1） 温度概述；

（2） 温标；

（3） 温度计；

（4） 热电偶温度计；

（5） 电阻温度计；

（6） 辐射温度计；

（7） 常用温度测量技术。

4.教学方法

（1）自主学习：利用课本预习本章内容并完成课后思考题；

（2）讲授法：温度测量仪器相关理论知识；

（3）讨论法：课堂围绕“温度测量仪器对比”进行讨论。

5.教学评价

回答以下问题：

（1）温标包含哪些要素？

（2）各温度测量仪器的适用范围是什么？

（3）常用温度测量技术有哪些？

第三章 热流计

1.教学目标

（1）了解和掌握热流测量理论；

（2）了解热阻式热流计测量原理；

（3）了解辐射式热流计测量原理；

（4）了解热流计测量误差。

2.教学重难点

重点/难点：掌握热阻式和辐射式热流计测量原理。

3.教学内容

（1） 概述；

（2） 热阻式热流计；

（3） 热阻式热流计的标定；

（4） 辐射式热流计；

（5）辐射式热流计标定；

（6）热阻式热流计的测量误差。

4. 教学方法

（1）自主学习：利用课本预习本章内容并完成课后思考题；

（2）讲授法：相关基础和理论知识；

（3）讨论法：课堂围绕“热阻式热流计和辐射式热流计对比”等问题进行讨论。

5.教学评价

回答以下问题：

（1）热阻式热流计测量原理是什么？

（2）辐射式热流计测量原理是什么？

（3）如何标定热流计？

第四章 比热容与相变潜热

1.教学目标

（1）了解比热容和相变潜热概念；

（2）了解掌握比热容测量方法；

（3）了解掌握相变潜热测量方法；

2.教学重难点

重点/难点：掌握比热容和相变潜热主要测量方法。

3.教学内容

（1） 比热容概述；

（2） 相变潜热概述；

（3） 比热容和相变潜热的测量。

4. 教学方法

（1）自主学习：利用课本预习本章内容并完成课后思考题；

（2）讲授法：相关基础和理论知识；

（3）讨论法：课堂围绕“比热和潜热测量技术有哪些？其技术特点是什么？”等问题进行讨论。

5.教学评价

回答以下问题：

（1）比热容测量主要方法有哪些？有什么优缺点？

（2）相变潜热有什么特点？如何测量？

第五章 燃烧热和其他反应热

1.教学目标

（1）掌握燃烧热的概念；

（2）掌握燃烧热测定方法；

（3）掌握其他反应热测定方法；

2.教学重难点

重点/难点：掌握燃烧热和其他反应热主要测量技术。

3.教学内容

（1） 概述；

（2） 燃烧热的测定；

（3） 其他反应热测定简介。

4. 教学方法

（1）自主学习：利用课本预习本章内容并完成课后思考题；

（2）讲授法：相关理论知识；

（3）案例教学法：围绕燃烧热和反应热实际案例进行分析讲解；

5.教学评价

回答以下问题：

（1）燃烧热主要测量方法有哪些？其特点是？

（2）反应热测量方法包括哪些？测量方法特点是？

第六章 热导率和热扩散率

1.教学目标

（1）了解导热机理；

（2）了解热扩散机理；

（3）了解掌握主要热导率测量方法；

（4）了解掌握主要热扩散率测量方法；

2.教学重难点

重点/难点：掌握热导率和热扩散率测量原理和技术。

3.教学内容

（1） 热导率概述；

（2） 导热机理；

（3） 热扩散率概述；

（4） 热导率标准物质；

（5） 热导率及热扩散率的测量；

（6） 热导率的推算。

4. 教学方法

（1）自主学习：利用课本预习本章内容并完成课后思考题；

（2）讲授法：相关基础和理论知识；

（3）讨论法：课堂围绕“导热和热扩散机理有哪些？其测量方法有什么特点？”等问题进行讨论。

5.教学评价

回答以下问题：

（1）物质导热机理是什么？

（2）主要热导率测量技术有什么？

（3）热扩散率及其测量技术是什么？

第七章 热辐射性质的测定

1.教学目标

（1）了解主要的热辐射性质参数；

（2）了解掌握主要热辐射参数测量方法；

2.教学重难点

重点/难点：主要热辐射参数测量原理和仪器。

3.教学内容

（1） 概述；

（2） 热辐射性质定义；

（3） 发射率的测定；

（4） 反射率的测定；

（5）吸收率的测定；

（6） 透过率的测定。

4. 教学方法

（1）自主学习：利用课本预习本章内容并完成课后思考题；

（2）讲授法：相关基础和理论知识；

5.教学评价

回答以下问题：

（1）发射率、反射率、吸收率、透过率是怎么定义的？

（2）发射率、反射率、吸收率、透过率主要测量方法及其原理是什么？

第八章 黏度测量

1.教学目标

（1）了解黏度的定义；

（2）了解黏度与温度和压力的关系；

（3）了解黏度主要测量技术。

2.教学重难点

重点/难点：主要黏度测量技术的基本原理。

3.教学内容

（1） 概述；

（2） 牛顿黏性定律；

（3） 黏度与温度的关系；

（4） 黏度与压力的关系；

（5） 黏度的测量；

4. 教学方法

（1）自主学习：利用课本预习本章内容并完成课后思考题；

（2）讲授法：相关基础和理论知识；

5.教学评价

回答以下问题：

（1）黏度与温度和压力的关系是怎样的？

（2）黏度测量技术及其测量原理是什么？

四、学时分配

表2：各章节的具体内容和学时分配表

五、教学进度

表3：教学进度表

六、教材及参考书目

 1．黄素逸，周怀春，《现代热物理测试技术》。北京：清华大学出版社，2008

 2．刘艳萍，闫文文，《热工测量仪表应用技术》。北京：石油工业出版社，2015

七、教学方法

本课程提前一周发布上课内容，让学生做好预习，课堂中采用讲授法、案例教学法、讨论法等进行教学，并充分利用APP互动软件进行课前和课后的线上交流，课后按时完成课后思考题。

1. 讲授法：对基本理论、原理等进行课堂讲授，使学生能够理解和掌握这些基础知识。

2. 案例教学法：引入工程案例进行分析，以加深对理论知识的理解，培养学生的工程素养。

 3. 讨论法：课堂围绕特定问题组织课堂讨论，培养学生理论联系实际的能力，巩固对理论知识的理解，同时增强语言表达能力。

八、考核方式及评定方法

（一）课程考核与课程目标的对应关系

表4：课程考核与课程目标的对应关系表

（二）评定方法

1．评定方法

平时成绩：40%（平时作业+小论文+汇报）

期中考核：30%（理论考试）

期末考试：30%（理论考试）

2．课程目标的考核占比与达成度分析

表5：课程目标的考核占比与达成度分析表

（三）评分标准