能源與動力工程專業(yè)實驗是專業(yè)知識體系中必不可少的重要組成部分,對鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)學(xué)生動手能力、深化學(xué)習(xí)專業(yè)知識至關(guān)重要,為從事科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。為了適應(yīng)教學(xué)改革的需要,在能源與動力工程教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上,本書編寫組編寫了與能源與動力工程專業(yè)課程配套的第二版實驗教材。 本書圍繞煤或生物質(zhì)燃料的特性分析測試、熱工測試技術(shù)、制冷技術(shù)、傳熱學(xué)及流體力學(xué)等相關(guān)課程設(shè)置實驗,是化工特色方向能源與動力工程專業(yè)的典型教材。本書包含四大篇,即能源與動力工程專業(yè)基礎(chǔ)實驗、專業(yè)實驗、專業(yè)綜合提高實驗、能源轉(zhuǎn)化系統(tǒng)及其仿真實驗,共計29個實驗項目。本書在原有教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上,新增了與能源轉(zhuǎn)化新技術(shù)新工藝相關(guān)的教學(xué)實驗項目,全面系統(tǒng)地關(guān)聯(lián)現(xiàn)代能源轉(zhuǎn)化技術(shù)及其發(fā)展應(yīng)用,為高質(zhì)量完成能源與動力工程專業(yè)的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)提供了重要保障。 本書適合能源與動力工程專業(yè)的本科生、研究生使用,同時可作為實驗課程設(shè)計、校內(nèi)實訓(xùn)和創(chuàng)新實驗的實驗指導(dǎo)書,也可供從事能源轉(zhuǎn)化行業(yè)的專業(yè)人士使用和參考。
能源化工是我校的特色學(xué)科專業(yè)之一。我校能源與動力工程專業(yè)多年來為國家建設(shè)培養(yǎng)輸送了大批能源轉(zhuǎn)化和化工領(lǐng)域的高級工程技術(shù)人才,為清潔能源技術(shù)的進步和應(yīng)用做出了重要貢獻。我校能源與動力工程專業(yè)于2019年人選一流本科專業(yè)建設(shè)點,并于 2022年順利通過工程教育專業(yè)認(rèn)證。在此背景下,我校能源與動力工程教學(xué)實驗室進行了一系列建設(shè)改造,并在中央高校改善基本辦學(xué)條件專項資金及學(xué)校和學(xué)院資金的大力支持下,陸續(xù)新增了較多的綜合設(shè)計型、探索型實驗項目和虛擬仿真實驗項目,整體提升了我校能源與動力工程專業(yè)實驗的教學(xué)質(zhì)量。專業(yè)實驗是專業(yè)知識體系中必不可少的重要組成部分,為鞏固和加深課堂教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)同學(xué)們動手能力、深化學(xué)習(xí)專業(yè)知識和從事科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。2017年出版的第.一版教材內(nèi)容已不能完全滿足與時俱進的教學(xué)要求,因此我們對第.一版教材進行修訂與再版,新版教材更全面系統(tǒng)地關(guān)聯(lián)現(xiàn)代能源轉(zhuǎn)化技術(shù)及其發(fā)展應(yīng)用,為高質(zhì)量完成能源與動力工程專業(yè)的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)提供重要保障。
較第.一版而言,第二版對第.一篇和第二篇的內(nèi)容進行了詳細的修訂,對第三篇的實驗項目進行了調(diào)整,并新增第四篇能源轉(zhuǎn)化系統(tǒng)及其仿真實驗部分。本書包括四大篇,即專業(yè)基礎(chǔ)實驗、專業(yè)實驗、專業(yè)綜合提高實驗、能源轉(zhuǎn)化系統(tǒng)及其仿真實驗,共計 29 個實驗。全書由廖麗芳、陸志艷主編,參與編寫的人員還有孫賢波、邱愷培、許建良、黃勝、吳詩勇、張素平、高云飛,周易、許慶利、劉霞、趙輝、沈中杰、龔巖、郭慶華、王興軍、夏梓洪、苗雨、趙麗麗、鄢博超等人,全書由廖麗芳統(tǒng)稿,陸志艷?薄
在本書的編寫過程中,編者參閱并引用了許多國內(nèi)外有關(guān)文獻和資料,還得到了華東理工大學(xué)教務(wù)處和資源與環(huán)境工程學(xué)院的指導(dǎo)和幫助,在此一并表示衷心的感謝。由于編者水平有限,書中疏漏和不當(dāng)之處懇請各位專家和讀者批評指正。
編者
2024年4月
第.1篇 能源與動力工程專業(yè)基礎(chǔ)實驗 ………………………………………………… 1
實驗一 導(dǎo)熱系數(shù)測定……………………………………………………………………… 3
實驗二 粉體摩擦特性測試………………………………………………………………… 7
實驗三 煤或固體生物質(zhì)燃料的工業(yè)分析 ……………………………………………… 11
實驗3.1 煤或固體生物質(zhì)燃料中水分的測定 ……………………………… 11
實驗3.2 煤或固體生物質(zhì)燃料中灰分的測定 ……………………………… 19
實驗3.3 煤或固體生物質(zhì)燃料的揮發(fā)分產(chǎn)率的測定及固定碳的計算 …… 24
實驗3.4 全自動工業(yè)分析儀的使用 ………………………………………… 27
實驗四 含碳固體原料中全硫含量的測定 ……………………………………………… 32
實驗4.1 庫侖滴定法測定含碳固體原料中全硫含量 ……………………… 32
實驗4.2 艾氏卡法測定含碳固體原料中全硫含量 ………………………… 35
實驗五 含碳固體原料發(fā)熱量測定 ……………………………………………………… 38
實驗六 溫度測量與熱電偶標(biāo)定 ………………………………………………………… 45
實驗七 含碳固體原料的著火溫度測定 ………………………………………………… 56
實驗八 水煤漿流變特性測定 …………………………………………………………… 60
實驗九 流動可視化風(fēng)洞實驗 …………………………………………………………… 66
第二篇 能源與動力工程專業(yè)實驗 ……………………………………………………… 69
實驗十 含碳固體原料中碳和氫含量的測定(電量 重量法)…………………………… 71
實驗十一 含碳固體原料中氮含量的測定 ……………………………………………… 77
實驗十二 含碳固體原料灰熔融性測定 ………………………………………………… 83
實驗十三 可視化鍋爐水循環(huán)實驗(含紅外溫度測量)………………………………… 88
實驗十四 制冷壓縮機性能實驗 ………………………………………………………… 93
實驗十五 生物質(zhì)流化床熱解冷態(tài)模擬實驗 …………………………………………… 97
實驗十六 蒸汽輪機發(fā)電實驗…………………………………………………………… 102
實驗十七 固體和液體燃料的元素分析(VarioMacroCube元素分析儀) ………… 107
實驗十八 含碳固體材料的比表面積和孔結(jié)構(gòu)測試…………………………………… 111
實驗十九。茫希 吸附與催化轉(zhuǎn)化固定床評價實驗 …………………………………… 117
實驗二十 生物質(zhì)裂解氣主要成分分析(氣相色譜分析法)…………………………… 123
實驗二十一 氣固兩相流顆粒速度、濃度測量 ………………………………………… 128
第三篇 能源與動力工程專業(yè)綜合提高實驗 ………………………………………… 133
實驗二十二 煙煤黏結(jié)指數(shù)的測定……………………………………………………… 135
實驗二十三 煤、煤焦對二氧化碳化學(xué)反應(yīng)性的測定 ………………………………… 139
實驗二十四 煙煤奧亞膨脹計試驗……………………………………………………… 145
實驗二十五 煙煤膠質(zhì)層指數(shù)的測定…………………………………………………… 153
實驗二十六 閃點的測定………………………………………………………………… 163
實驗26.1 賓斯基 馬丁閉口杯法 ……………………………………… 163
實驗26.2 克利夫蘭開口杯法 ………………………………………… 169
實驗二十七 油品餾程的測定(自動減壓蒸餾儀)……………………………………… 174
第四篇 能源轉(zhuǎn)化系統(tǒng)及其仿真實驗 ………………………………………………… 179
實驗二十八 多噴嘴對置式水煤漿氣化裝置虛擬現(xiàn)實………………………………… 181
實驗二十九 燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站仿真……………………………………………… 188
參考文獻 ……………………………………………………………………………………… 191