接触网技术课程大纲(共6篇)
接触网工技能竞赛考试以实际操作比赛为主,附加理论知识考试。理论考试和实际操作考试均采用100分制,其中,理论考试成绩占总成绩的30%,实际操作成绩占总成绩的70%。
总成绩=理论成绩×30%+实作成绩×70%。
实作成绩=个人安全项成绩+时间项成绩+质量项成绩。
第一部分 理论考试
1.考场要求安静整洁,采光良好。每名考生单人独桌,横向间隔不少于0.8m。
2.考试采取闭卷形式,考试时间为120min。3.全体裁判参加考场监考,共同阅卷。
4.考试内容:总公司、铁路局规程、标准、制度、规范中接触网有关内容,《国家职业标准》接触网高级工和《铁路职业技能培训规范》内容为基础,适当向高等级延伸,并增加新理论、新知识、新技术、新方法内容。
第二部分 实作考试
1.考场整洁,安全措施完备。
2.考试形式:两名参赛选手高空作业,其它辅助人员由承办单位安排非参赛人员担当。考试时间为30min。
3.考试内容:
地面组装及利用车梯高空安装分段绝缘器(XTK-1.25),并调整相关设备技术参数。标准用时为30min。4.两名参赛选手(高空作业人员)的安全项分别记分,时间项、质量项共同记分。
课程代码:020242024
课程英文名称:
Intelligent
Manufacturing
of
Vehicle
课程总学时:24
讲课:24
实验:
0
上机:0
适用专业:车辆工程
大纲编写(修订)时间:2017.9
一、大纲使用说明
(一)课程的地位及教学目标
本课程是车辆工程专业的一门专业选修课。通过本课程的学习,使学生了解工业4.0智能制造在汽车生产中的应用,通过相关章节的学习,使学生能够掌握汽车智能制造理论、智能制造工艺、智能制造设备、智能管理系统等方面的知识,使学生能够学习到汽车生产制造中的前沿思想和技术,紧紧的把握汽车生产制造的发展方向。
(二)知识、能力及技能方面的基本要求
通过本课程的学习使学生掌握智能制造在汽车生产过程中的应用,包括:智能制造在机械加工、冶金及塑料成型的应用;智能制造在发动机箱体、连杆、曲轴及装配中的应用;智能制造在底盘悬架、轴类、制动系统、车轮及装配中的应用;智能制造在车身冲压、装焊、涂装中的应用;智能制造在总装中的应用。重点掌握制造设备、工艺及其管理系统。使学生能够掌握工业发展的前沿知识,具备将前沿技术与汽车实际生产过程相结合能力。
(三)实施说明
1.教学方法:以讲授教学为主,包括对主要原理和理论的讲解,对重点和难点问题,采用实例教学、启发式教学,增强学生对知识点的理解和记忆,并增加学生的互动环节,如分组讨论并进行讲解,课堂提问等形式,调动学生的积极性及课堂的参与度。
2.教学手段:结合本课程内容特点,以多媒体教学为主,通过电子讲义展示智能制造相关的内容、视频及图片,使学生能够直观的学习工业4.0的智能制造,避免教材内容晦涩,不直观的缺点,提高课堂信息量及学生学习效率。
(四)对选修课的要求
本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。本课程主要的先修课程有:汽车构造,汽车理论,汽车制造工艺学。
(五)对习题课、实践环节的要求
对课堂所讲授的重要知识点,在课堂上安排习题或者思考题,增强学生的思考能力和解决问题能力,通过对习题或思考题的讲解,增强学生对知识的理解和记忆。
(六)课程考核方式
1.考核方式:考查
2.考核目标:重点考核学生对智能制造的理解及智能制造在汽车生产中的应用。
3.成绩构成:本课程的总成绩主要由两部分组成:平时成绩(包括课堂表现、出勤情况等)占30%,期末成绩占70%(期末成绩以小论文或者课堂测试的方式进行)
按优、良、中、及格、不及格五等级给出最终成绩。
(七)参考书目
《智能制造》,国家制造强国建设战略咨询委员会编,电子工业出版社出版,2016
《智能制造之路:数字化工厂》,陈明等编,机械工业出版社,2016
《智能制造:关键技术与企业应用》,谭建荣等编,机械工业出版社,2017
《汽车制造工艺及装备》,丁柏群等编,中国林业出版社,2014
二、中文摘要
课程围绕汽车智能制造的相关知识展开,涵盖了智能制造在汽车发动机、底盘零部件、车身制造、总装等方面的应用,通过课堂讲解及演示,使学生学习智能制造在汽车未来生产中的应用,提高学生对智能制造的认识和理解。
三、课程学时分配表
序号
教学内容
学时
讲课
实验
上机
汽车智能制造概论
汽车零件智能制造基础
2.1
机械加工
2.2
冶金及塑料成型
汽车发动机智能制造
3.1
箱体类零件制造
3.2
连杆、曲轴制造
3.3
发动机装配
汽车底盘智能制造
4.1
底盘零部件制造
4.2
底盘总成装配
车身智能制造
5.1
车身冲压
5.2
车身装焊
5.3
车身涂装
汽车智能总装
合计
四、大纲内容
第1部分
汽车智能制造概论
总学时2学时
讲课
2学时
实验0学时
上机0学时
具体内容:
1)汽车智能制造背景和内涵
2)汽车智能制造基础
3)汽车智能制造的发展路径
重
点:
汽车智能制造基础设备,自动化在汽车行业的应用,信息化在汽车制造中的应用
难
点:
汽车智能制造的理论基础
习题内容:
如何描述智能化技术?
第2部分
汽车零件智能制造基础
总学时4学时
讲课
4学时
实验0学时
上机0学时
第2.1部分
机械加工(讲课
2学时)
具体内容:
1)智能制造在铸造、锻造中的应用
2)智能制造在冲压、焊接、切削中的应用
重
点:
智能铸造系统,智能切削技术的设备及加工过程
难
点:
智能切削技术的原理
习题内容:
智能切削技术可以应用于汽车哪些零部件的加工?
第2.2部分
冶金及塑料成型(讲课
2学时)
具体内容:
1)智能制造在冶金中的应用
2)智能制造在塑料成型中的应用
重
点:
智能化设计在钢铁冶炼中的应用,3D打印技术在塑料成型中的应用
难
点:
钢铁冶炼中管控架构及物理架构
习题内容:
智能化钢铁冶炼有哪些优势?
第3部分
汽车发动机智能制造
总学时6学时
讲课
6学时
实验0学时
上机0学时
第3.1部分
箱体类零件制造(讲课
2学时)
具体内容:
1)数控技术在箱体加工中的应用
2)柔性生产线在箱体加工中的应用
重
点:
柔性生产线的组成,数控技术加工箱体的具体方式
难
点:
柔性生产线的原理
习题内容:
柔性生产线与传统生产线的主要区别?
第3.2部分
连杆、曲轴制造(讲课
2学时)
具体内容:
1)智能制造在连杆加工中的应用
2)智能制造在曲轴加工中的应用
重
点:
曲轴、连杆加工中的智能制造设备,工艺及流程
难
点:
曲轴线自动监控管理系统的基本原理
习题内容:
连杆的智能制造设备有哪些特点?
第3.3部分
发动机装配(讲课
2学时)
具体内容:
1)发动机装配线智能管理
2)发动机装配线智能设备
重
点:
发动机混流装配线的智能管理,智能检测装配系统
难
点:
发动机混流装配线管理策略
习题内容:
发动机装配线智能设备有哪些?
第4部分
汽车底盘智能制造
总学时4学时
讲课
4学时
实验0学时
上机0学时
第4.1部分
底盘零部件制造(讲课
2学时)
具体内容:
1)智能制造在悬架中的应用
2)智能制造在轴类中的应用
3)智能制造在制动系统中的应用
4)智能制造在车轮、轮胎中的应用
重
点:
减振器,弹簧的智能加工,轮胎的智能加工
难
点:
制动系统的智能加工
习题内容:
悬架智能加工设备有哪些?
第4.2部分
底盘总成装配(讲课
2学时)
具体内容:
1)底盘总成装配的自动化生产
2)底盘总成装配的智能设备
重
点:
底盘总成装配自动化流程,底盘总成装配主要设备及原理
难
点:
自动化生产的基本原理
习题内容:
智能制造如何应用在底盘总成装配过程中?
第5部分
车身智能制造
总学时6学时
讲课
6学时
实验0学时
上机0学时
第5.1部分
车身冲压(讲课
2学时)
具体内容:
1)计算机辅助冲压技术
2)模具智能制造工艺
重
点:
计算机模拟技术,计算机虚拟技术
难
点:
模块式冲压技术基本原理
习题内容:
计算机控制技术是如何提高冲压质量的?
第5.2部分
车身装焊(讲课
2学时)
具体内容:
1)焊接机器人
2)
装焊生产线
重
点:
装焊机器人组成及分类,装焊机器人在装焊线的应用
难
点:
装焊生产线机器人布局策略
习题内容:
装焊生产线机器人一般如何布局?
第5.3部分
车身涂装(讲课
2学时)
具体内容:
1)智能涂装材料及工艺
2)
涂装生产线智能控制
3)涂胶机器人
4)喷涂机器人
重
点:
水性涂装材料,柔性运输系统,生产线能耗控制
难
点:
涂装生产线的实时监控
习题内容:
智能生产线如何对能耗进行控制?
第6部分
汽车智能总装
总学时2学时
讲课
2学时
实验0学时
上机0学时
具体内容:
1)总装自动化
2)物流系统智能控制
重
点:
总装自动化设备及生产线布局,数字化物流配送系统及其设备
难
点:
数字化物流的信息监控原理
习题内容:
一.课程基本信息
开课单位:电子信息学院电子工程系电工电子教研室
课程编号:03040089b 英文名称:Electrotechnics and Electronics
学时:总计48学时,其中理论授课48学时,实验(含上机)0学时
学分:3.0学分
面向对象:物流管理、应用物理学、生物工程等本科专业
先修课程:高等数学、大学物理
教材:《电路与电子技术》(电工学Ⅰ),朱伟兴主编,高等教育出版社,2008年六月第一版
主要教学参考书目或资料:
1.《电工学》(第六版)上册 电工技术、《电工学》(第六版)下册 电子技术,秦曾煌主编,高等教育出版社,2003年12月第六版
2.《电工学(第六版)学习辅导与习题选解》,秦曾煌主编,高等教育出版社 3.《电工学(第六版)习题全解(上下册)》,姜三勇主编,高等教育出版社
二.教学目的和任务
《电工电子技术》是面向高等工科学校非电类专业开设的一门技术基础课程。目前,电工电子技术应用十分广泛,发展迅速,并且日益渗透到其他学科领域,促进其发展,在我国社会主义现代化建设中具有重要的作用。本课程的教学目的和任务是:使学生通过本课程的学习,获得电工电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能,了解电工电子技术的应用和我国电工电子技术发展的概况,为今后学习后续课程以及从事与本专业有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。本课程理论严谨,系统性、逻辑性强,对培养学生的辨证思维能力,树立理论联系实际的科学观点和提高学生分析问题、解决问题的能力有着重要的作用,是培养复合型人才的重要组成部分。
三.教学目标与要求
本门课程通过不同的教学方法和教学手段,使学生掌握电路理论、安全用电、模拟电子技术、数字电子技术、EDA技术等电工技术领域中的基本理论、基本知识;初步掌握一般电路和电子电路的分析方法;了解常用电子器件的作用和功能;了解电工电子技术领域中的新理论、新技术、新知识。
四.教学内容、学时分配及其基本要求
第一章 电路的基本概念与定律(5学时。含讲授5学时)
(一)教学内容 1.实际电路与电路模型 2.电路中常用的物理量 3.电阻、电容和电感元件 4.电 源 5.电路的工作状态 6.基尔霍夫定律 7.电路中电位的计算
(二)基本要求
1.理解电路模型及理想电路元件(电阻、电感、电容、电压源和电流源)的电压-电流关系; 2.理解电压、电流参考方向的意义; 3.理解基尔霍夫定律; 4.了解电功率和额定值的意义; 5.掌握电路中电位的计算方法。
第二章 电路的基本分析方法(5学时。含讲授5学时)
(一)教学内容
1.电压源与电流源的等效变换 2.支路电流法 3.结点电压法 4.叠加定理 5.戴维宁定理 6.最大功率传输定理
(二)基本要求
1.了解电源的两种模型及其等效变换;
2.了解支路电流法和结点电压法、理解叠加定理、戴维宁定理和最大功率传输定理。第三章 电路的过渡过程(4学时。含讲授4学时)
(一)教学内容 1.概述
2.RC电路的瞬态过程 3.一阶电路的三要素法 4.RL电路的瞬态过程 5.微分电路与积分电路
(二)基本要求
1.理解电路的瞬态、换路定律和时间常数的基本概念; 2.掌握一阶电路瞬态分析的三要素法; 3.了解微分电路和积分电路的原理和应用。第四章 交流电路分析(7学时。含讲授7学时)
(一)教学内容 1.正弦交流电的基本概念 2.正弦量的相量表示 3.单一元件参数的正弦响应 4.RLC串联电路的正弦响应 5.一般正弦交流电路的分析 6.功率因数的提高
7.非正弦周期信号的谐波分析
(二)基本要求
1.理解正弦交流电的三要素、相位差,有效值和相量表示法;
2.理解电路基本定律的相量形式和相量图,掌握用相量法计算简单正弦交流电路的方法; 3.了解正弦交流电路瞬时功率的概念,理解和掌握有功功率、功率因数的概念和计算,了解无功功率和视在功率的概念,了解提高功率因数的方法及其经济意义; 4.了解非正弦周期信号线性电路的基本概念。第五章 三相交流电路(4学时。含讲授4学时)
(一)教学内容 1.三相电源
2.负载的星形和三角形联结 3.三相电路的功率 4.安全用电 5.工厂供电系统简介
(二)基本要求
1.掌握三相四线制电路中电源及三相负载的正确联接; 2.了解中线的作用;
3.掌握对称三相交流电路电压、电流和功率的计算。第六章 半导体器件(5学时。含讲授5学时)
(一)教学内容 1.半导体基础知识 2.二极管 3.特殊二极管 4.双极晶体管 5.场效晶体管
(二)基本要求
1.了解半导体二极管、稳压二极管、双极晶体管和MOS场效晶体管的工作原理和主要参数。第七章 基本放大电路(3学时。含讲授3学时)
(一)教学内容 1.放大电路的基本概念 2.多级放大电路
(二)基本要求
1.了解放大电路的基本结构、工作原理和基本性能指标; 2.了解多级放大的概念。
第八章 集成运算放大器(6学时。含讲授6学时)
(一)教学内容 1.集成运算放大器 2.放大电路中的负反馈
3.集成运算放大器在信号运算电路中的应用 4.集成运算放大器在信号处理电路中的应用 5.集成运算放大器在信号产生电路中的应用
(二)基本要求
1.了解集成运算放大器的基本概念、电压传输特性和主要参数; 2.掌握理想运算放大器的基本分析方法;
3.理解反馈概念,了解反馈类型和负反馈对放大电路性能的影响;
4.理解用集成运算放大器组成的比例、加、减、积分和微分运算的工作原理; 5.了解单门限电压比较器的工作原理;
6.了解用集成运算放大器组成的RC正弦波振荡器电路的工作原理。第九章 集成门电路及组合逻辑电路(5学时。含讲授5学时)
(一)教学内容 1.数字电路概述 2.逻辑门电路 3.TTL门电路 4.组合逻辑电路 5.编码器 6.译码器
(二)基本要求
1.掌握与门、或门、非门、与非门、异或门的逻辑功能,了解三态门的概念; 2.了解逻辑代数的基本运算法则和逻辑函数的化简; 3.掌握简单组合逻辑电路的分析和设计;
4.了解加法器、8421编码器和二进制译码器的工作原理,了解七段LED显示译码驱动器的功能。第十章 触发器及时序逻辑电路(4学时。含讲授4学时)
(一)教学内容 1.双稳态触发器 2.寄存器 3.计数器
(二)基本要求
1.掌握RS触发器,JK触发器、D触发器的逻辑功能; 2.理解寄存器的工作原理;
3.理解二进制计数器和十进制计数器的工作原理。
五.教学方法及手段
(一)教学方法: 1.实物教学法 2.启发式教学法 3.激发兴趣法 4.EDA技术的应用 5.突破一点,以点带面 6.鼓励自学法
(二)教学手段: 1.多媒体教学
2.充分利用网络资源,促进学生自主学习3.EDA技术的应用
六.考核方式及考核方法
《电工电子技术》的考核方式为考查,课程采用累加式综合评定的考核方法,考核成绩总分为100 分,主要由上课考勤、基础性作业和大作业、课堂小测验、阶段性测验等几部分的成绩通过加权来构成。
七.其它说明
本大纲在制定过程中未考虑与课程相关的习题课、复习课、机动课、课内考查时间以及因节假日所引起的其他变动因素,任课教师在执行大纲的过程中可根据实际情况结合课程的基本要求做适当的调整。
(制定人: 向海健 审定人: 向海健)
课程类别:专业基础必修课课程代码:BT1633 总学时:72学时(其中理论课62学时,实验10学时)学分:4.5 适用专业:交通工程
先修课程:大学物理
一、课程的地位、性质和任务
本课程属交通工程专业的技术基础课程。
通过本课程的学习,使学生掌握线性电路的基本概念和分析方法,了解和熟悉半导体器件的原理、特性和主要参数,初步掌握常用模拟电路和数字电路的结构、工作原理、性能特点、基本分析方法和工程计算方法。学会使用常用电子仪器进行电路实验,使学生初步具备电子电路的分析设计能力。
二、课程教学的基本要求
1.牢固掌握电路的基本概念和基本定律,树立用电路定律分析电路的观念。
2.掌握分析线性电路的基本方法(节点电压法和网孔电流法)。
3.掌握晶体二级管、三级管工作原理及常用应用电路。
4.掌握单级、多级放大电路的分析方法。
5.初步掌握差动放大电路的工作原理以及相关应用。
6.初步掌握集成运放电路的模型和特性,集成运放的线性应用以及非线性应用的常用电路原理、结构。
7.了解正弦波振荡电路的振荡元件;典型电路的结构和工作原理。
8.熟悉直流稳压电源的工作原理。
9.了解门电路的特点和功能,掌握组合逻辑电路的分析和设计方法,熟悉常用组合逻辑部件的功能及主要用途。
10.掌握基本触发器的分析方法及逻辑功能表示方法,了解时序逻辑电路的结构及特点,掌握时序逻辑电路的分析方法。
11.了解数字量和模拟量的转换原理,掌握主要参数的计算方法。
三、课程主要内容及学时分配
1.电路基本模型(2学时)
电路模型;电路基本定律。
2.电阻电路的一般分析(6学时)
基本概念;电阻电路的分析方法,网孔电流法和节点电压法。
3.二级管和晶体三极管(4学时)
二级管结构、工作原理、主要参数,二级管的应用;稳压二级管特性和参数及典型应用。三级管的结构特性及主要参数。
4.基本放大电路及其应用(10学时)
基本放大电路的分析方法和计算;差动放大电路的分析方法及计算。
5.集成运算放大器及其应用(6学时)
集成运放的特点参数,理想运放的分析依据;运放在信号运算方面的应用。
6.电子电路中的反馈(6学时)
放大电路中的负反馈及四种基本组态,以及对放大器性能的影响。振荡电路中的正反馈。
7.直流稳压电源及其应用(4学时)
直流稳压电源的组成,整流、滤波电路工作原理,串联型稳压电路、集成稳压电源的工作过程。
8.组合逻辑电路及其应用(10学时)
基本门电路、集成门电路、逻辑代数及组合逻辑电路的分析和设计方法。典型组合逻辑电路的分析设计。
9.触发器和时序逻辑电路及其应用(10学时)
触发器功能和类型,寄存器、计数器、编码器和译码器、集成定时器及应用同,数字电路读图和应用举例。
10.模拟量和数字量的转换(2学时)
11.机动(2学时)
四、实验要求与实验内容
(一)实验要求
了解万用表、电压表、电流表、直流稳压电源、信号源、示波器及调压器等的基本
工作原理,掌握使用方法和测试技能。了解常用电子仪器的基本工作原理、使用方法。具有查阅集成元器件手册的能力。具有调试放大电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路的能力。能正确处理实验数据,具有分析误差的初步能力,能写出符合要求的实验报告。
(二)实验内容
1、常用仪器和元件测试(2学时)
了解万用表、电压表、电流表、功率表、直流稳压电源、信号源、示波器及调压器等的基本工作原理,掌握使用方法和测试技能。掌握基本元器件的测试方法。
2、放大电路实验(2学时)
单级放大电路;多级负反馈放大电路。
3、集成运放电路(2学时)
集成运算放大电路的应用;函数信号发生器及其应用。
4、直流稳压电路实验(2学时)
直流稳压电源测试及应用。
5、门电路实验(2学时)
基本单极门电路组成、功能、应用。
五、教学方法的原则建议
着重元件、器件的特性,以及电路基本分析方法的讲解。反映电子技术的新发展,注重应用,加强理论与实验的联系。
六、考核方式及成绩构成闭卷笔试
实验10%,平时20%,期终70%
七、教材与参考书目
推荐教材:
秦曾煌.电子学(下册).高等教育出版社,2006.1
参考书目:
康华光.电子技术基础.高等教育出版社,2001.11
学分:3 总学时:54 理论学时:54 面向专业:电气工程及自动化 大纲执笔人:赵法起 大纲审定人:李有安 课程编号:
一、说明
1.课程的性质、地位和任务
《高电压技术》是电气类专业的一门专业选修课,是一门理论性和实践性都很强的课程。本课程的任务是使学生了解和掌握电气设备在高电压作用下绝缘电气性能的基本知识和高电压试验的基本技术;了解和掌握过电压的基本理论和过电压的保护方法,为今后从事高电压工程领域的研究和技术工作打下必要的专业基础。
2.课程教学的基本要求 先修课程:《电路》、《模拟电子电路》、《电机学》、《电磁场》、《电气设备》、《电力系统分析》等。
本课程在教学过程中应注意联系生产实践中具体设备讲解概念和基本理论,培养学生的自学能力、分析和解决问题能力及实践能力。
教学方法上以传统讲授与多媒体教学手段相结合,以“少而精”为原则,重点介绍高电压技术中的基本物理过程、现象和试验方法,不过多地介绍烦琐的公式推导和试验步骤。开展电子课件的研制,演示放电过程、波过程、内过电压和外过电压的形成过程。适当介绍利用计算机进行过电压计算的方法。
本课程的教学环节包括:课堂讲授、习题课、课外作业等。通过本课程各个教学环节的学习,重点培养学生工程应用能力的提高。
3.课程教学改革
总体设想:为解决授课学时少授课内容多的矛盾,在有限的教学时间里较好的完成授课任务,必须做到重点突出、精讲多练,尽量使用现代教学手段如多媒体教学等,在增加信息量的前提下也能保证教学质量。采用启发式教学,培养学生的自学能力。课堂上增加讨论,调动学生的学习兴趣,以及学习的主观能动性。
二、教学大纲内容
第一章
气体放电的基本物理过程(讲课6学时)§1-1 带电粒子的产生和消失
气体中带电粒子的产生及其迁移率和扩散,正离子和负离子的产生和消失。§1-2 电子崩
电子崩产生的原因及其运动规律 §1-3 自持放电条件
推倒自持放电的条件:γ(e(ad)-1)=1,及放电特性 §1-4 气体放电的流注理论
空间电荷,空间光电离对气体放电的影响,解释高电压下的放电现象。§1-5 不均匀电场中的放电过程
稍不均匀电场和极不均匀电场放电特性,电晕放电现象 §1-6 放电时间和冲击电压下的气隙击穿
总的放电时间的求解T1+Ts+Tf, 冲击电压波形标准化和击穿特性 §1-7 沿面放电和污闪事故
沿面放电和污闪事故的特性与特点及防范措施,固体介质和绝缘子为例 学习要求:了解气体放电的一般现象和概念;理解持续电压作用下均匀电场气体放电理论、不均匀电场中的气体放电特性;理解冲击电压下的气体放电特性;了解大气条件对气隙击穿电压的影响,掌握提高气隙击穿电压的具体措施;理解沿面放电的概念,掌握提高干闪、湿闪、污闪放电电压的方法。
重点难点:解释高电压下的气体放电现象,电晕放电现象。思考题:如何有效的防止沿面放电和污闪事故发生? 第二章
气体介质的电气强度(讲课4学时)§2-1 均匀和不均匀电场气隙的击穿特征
击穿放电外特性与形成的电场大小及形状计算范围 §2-2 极不均匀电场气隙的击穿特征
直流电,工频交流,雷击电压,操作电压形成的击穿特征 §2-3 大气条件对气隙的击穿特性的影响及其校正 对空气密度,对湿度,对海拔的三方校正 §2-4 提高气体介质电气强度的方法
改变电极的形状,利用空间电荷,采用屏蔽,采用高气压,采用高电气强度气体,采用真高空提高气体介质电气强度的方法
§2-5 六氟化硫和气体绝缘电气设备
六氟化硫的绝缘特性及其混合气体,气体绝缘设备特性
重点难点:直流电,工频交流,雷击电压,操作电压形成的击穿特点
思考题:六氟化硫的绝缘特性及其混合气体可应用与那些场合? 第三章 液体和固体介质的电气特征(讲课6学时)§3-1 液体和固体介质的极化,电导和耗损
电子式极化,离子式极化,偶极子极化,电导计算,损耗计算,夹层极化 §3-2 液体介质的击穿
纯净液体介质几穿理论,工程变压器油击穿理论及防范措施 §3-3 固体介质的击穿
电击穿理论,热击穿理论,电化学击穿理论及影响因素温度,均匀度,时间 §3-4 组合绝缘的电气强度
油屏蔽式绝缘,油纸绝缘,组合绝缘中的电场 学习要求:
重点难点: 电击穿理论,热击穿理论,电化学击穿理论 思考题:工程变压器油击穿理论及防范措施措施有那些? 第四章
电气设备绝缘预防性试验(讲课6学时)§4-1 绝缘的老化
热老化,电老化,其他老化方式
§4-2 绝缘电阻,吸收化和泄漏电流的测量
双层电介质的吸收现象,绝缘电阻的测量,漏电流测量,吸收比测量 §4-3 介质损耗角正切的测量 西林电桥测量,测量中的影响因素,电场,湿度,温度,电容 §4-4 局部放电的测量
非电检测,光检测,噪声检测,化学分析,脉冲电流法测量 §4-5 电压分布的测量 学习要求:理解电介质的极化、电导和损耗的概念;了解液体和固体介质的击击穿理论,掌握提高液体和固体介质击穿电压的措施;了解局部放电的概念和改善措施;理解多层绝缘的电压分布和电场分布;了解电介质在高电压作用下的累积效应和其他性能。
重点难点:电介质的极化、电导和损耗的概念,提高液体和固体介质击穿电压的措施。思考题:在进行这些实验时应注意哪些问题? 第五章
绝缘的高压试验(讲课8学时)§5-1 工频高电压试验
高电压实验变压器,变压器串级装置,基本接线 §5-2 直流高电压试验
直流高电压产生高压整流,倍压整流,串级直流,及实验范围 §5-3 冲击高电压试验
冲击高电压发生器,充电放电过程,操作冲击高电压发生,实验方法 §5-4 高电压测量技术
高压静电电压表,峰值电压表,球系测压器,高压分压气
学习要求:理解电气设备绝缘电阻和吸收比或极化指数测量、泄漏电流测量、介质损耗角正切值tg测量、局部放电测量、绝缘油试验等非破坏性试验的原理和方法;了解破坏性试验的试验设备,掌握交流和直流高电压的测量方法。
重点难点:电气设备绝缘电阻和吸收比或极化指数测量、泄漏电流测量、介质损耗角正切值tg测量、局部放电测量、绝缘油试验等非破坏性试验的原理和方法;交流和直流高电压的测量方法。
思考题:绝缘的高压试验对于那些设备要进行测试? 第六章
输电线路和绕组中的波过程(讲课6学时)§6-1 波沿均匀无损单导线的传播
线路方程及解,波速和波阻抗,单导线波过程 §6-2 行波的折射和反射
折射系数和反射系数,特殊情况的波过程,集中参数等值电路 §6-3 行波的多次折和反射 折射和反射计算及过程分析 §6-4 波在多导线系统中的传播 分析波过程方程组
学习要求:理解单根无损导线中行波波动方程及其解的物理意义、行波的折射与反射;理解行波通过串联电感和并联电容时电压波时间和空间陡度的变化;了解变压器绕组中的波过程。
重点难点:行波的折射和反射,波沿均匀无损单导线的传播 思考题:线路方程及解的确定方法?
第七章 雷电放电及防雷保护(讲课8学时)§7-1 雷电放电和雷电过电压
雷云形成,雷电放电,雷电参数雷电过电压形成 §7-2 防雷保护装置
避雷针,避雷线,避雷范围,保护间隙和各式避雷器 §7-3 架空输电线路防雷保护
输电线路耐雷性能指标,线路雷害事故过程几防范措施,耐雷性能计算 §7-4 变电所的防雷保护
直击雷防护,阀式避雷器保护作用,进线段保护,防雷接线 §7-5 旋转电机的防雷保护
旋转电机的防雷保护特点,措施,接线
学习要求:了解雷电放电过程和雷电参数;理解避雷针(线)和避雷器的工作原理;理解输电线路感应雷过电压和雷击杆塔塔顶时导线的过电压及耐雷水平,掌握提高线路耐雷水平的措施和输电线路防雷的基本原则和具体措施;掌握变电所及进线保护段的防雷措施、变压器与旋转电机防雷措施。
重点难点:避雷针(线)和避雷器的工作原理;提高线路耐雷水平的措施和输电线路防雷的基本原则和具体措施;变电所及进线保护段的防雷措施、变压器与旋转电机防雷措施。
思考题:避雷针,避雷线,避雷范围,保护间隙和各式避雷器的应用场合?防雷保护措施,接线?
第八章
内部过电压(讲课8学时)§8-1 切断空载线路过电压
采用分布参数分析过程,避免过电压的方法,采用不重燃断路器 §8-2 空载线路过合闸电压
空载线路过合闸过电压的形成,影响因素和限制措施 §8-3 切除空载变压器过电压
采用等值电路分析形成过程,影响因素和限制措施 §8-4 断续电弧接地过电压
分析形成过程,影响因素和限制措施,中性点接地,接消弧线圈 §8-5 工频电压升高
空载长线的电容影响,不对称短路,甩负荷造成的过电压 §8-6 谐振过电压
线性谐振,参数谐振,铁磁谐振形成的过电压
学习要求:了解内过电压的分类;理解工频电压升高产生的原因;理解切/合空载线路(电容)过电压、切空载变压器过电压、间歇电弧接地过电压产生的原因限制措施;了解谐振过电压产生的原因。
重点难点:内部过电压的种类
思考题:中性点接地,接消弧线圈如何避免内部过电压?
第九章
电力系统绝缘配合(讲课2学时)§9-1 绝缘配合基本概念
架空线与变电所,多级配合,两极配合,统计法配合 §9-2 中性点接地方式对绝缘水平的影响
最大长期工作电压,雷电过电压,内部过电压 §9-3 绝缘配合惯用法
雷电过电压,操作过电压下的绝缘配合,工频绝缘水平确定 §9-4 架空输电线路的绝缘配合
绝缘自串的选择,空间间距的选择绝缘配合应用
学习要求:了解绝缘配合的基本概念与原则;了解线路及设备等绝缘水平的确定。重点难点:中性点接地方式对绝缘水平的影响 思考题:电力系统绝缘配合是依靠的原则是甚么?
三、考核方式、方法
本课程成绩考核方式均为考试,学期总评成绩的评定方法:平时成绩(包括实验成绩、作业成绩、出勤听课情况等)占总评成绩的30%; 期末考试成绩占总评成绩的70%;考试形式采用闭卷笔试,题型有:填空、选择题、问答题、绘图题、计算题。
四、建议教材及教学参考书
课程编码:
课程性质:专业基础课、技术基础课 适用专业:生物技术 学
分:3学分 学
时:54学时 开设学期:第3学期
一、教学目的
通过本课程的学习,要使学生掌握流体流动、流体输送、传热、吸收、蒸馏、干燥等单元操作的基本原理和典型设备的设计计算方法,为进一步学习后续专业课程及从事工程实践奠定必要的理论基础。同时,要求通过各个教学环节培养学生的工程观点,使学生理解流体流动、传热与传质的共性与特殊性,提高分析和解决化工实际问题的能力。
1.掌握流体流动及传热等化工过程的基本原理和典型设备的构造及性能; 2.通过本课程知识的系统学习,培养学生的工程观点和解决工程实际问题的能力,包括对化工单元操作进行工程计算的能力、正确运用工程图表的能力以及运用技术经济观点分析、解决工程实际问题的能力;
3.通过对基本原理、工程计算和典型设备的讲授,培养学生从过程的基本原理出发,观察、分析、综合、归纳众多影响因素,从中找出问题的主要方面,运用所学知识解决工程问题的科学思维能力和创新思维能力;
4.通过本课程学习,培养学生的自学能力和独立工作能力,能根据所处理问题的需要,寻找、阅读有关手册、参考书、文献资料并理解其内容。通过学习一些处理工程的基本方法,如因次分析法、数学模型法、过程分解法、试差计算法和图解计算法等,使学生具备在不同场合选用不同方法处理工程问题的能力;
二、教学重点与难点
1.重点:流体流动的守恒原理;流体流动的阻力计算;流体输送机械;低组成气体的吸收过程与计算;气(汽)传质分离设备;双组分精馏原理及计算;恒定条件下的干燥过程分析与计算。
2.难点:牛顿粘性定律;伯努利方程应用;流体阻力计算与分析;泵的工作点;吸收速率的计算;低组成气体吸收的计算;气液相平衡关系;两组分连续精馏的计算;适宜回流比的确定;理论板层数的计算;干燥速率与干燥时间的计算。
三、教学方法建议
在化工原理的教学过程中,建议教师大胆推行启发式、讨论式、研究式、问题法、导读法、案例法等教学方法,积极创设促使学生独立探索、质疑求异、实践应用的教学情境。具体如下:
1.采用多媒体教学与传统教学相结合模式,引入多媒体辅助教学手段,弥补传统教学信息量不足的缺点;
2.运用对比式教学,促进概念理解;
3.理论联系实际,激发学生学习兴趣,结合工程实例,注重知识应用;
4.采用实体模型、动画演示设备结构,激发学生学习兴趣; 5.采用归纳、总结和对比式的教学法。
四、教学内容
绪 论(1学时)
教学要求:掌握化工生产与单元操作概念;熟悉本课程内容和任务;掌握四个基本概念。
0.1化工生产与单元操作 0.2四个基本概念
第一章
流体力学与应用(9学时)
教学要求:了解流体的连续性和压缩性;熟悉流体的物性;掌握压强的定义、性质、单位及表示方法;学会静力学方程及应用,液柱压差计;理解流体流动及输送问题;掌握流体流动的守恒原理;了解流体流动的内部结构;学会流体流动的阻力计算;懂得管路计算与流量测量方法。
第一节 概述
1-1-1 流体的连续性与特征
1-1-2 作用在流体上的力
1-1-3 非牛顿型流体
第二节 流体静力学
1-2-1 流体的密度
1-2-2 压强及其表示方法
1-2-3 流体静力学基本方程
1-2-4 流体静力学基本方程在工程中的应用
第三节 流体流动现象
1-3-1 流动过程与基本概念
1-3-2 流动型态
1-3-3 圆管内稳定流动过程数学分析
1-3-4 边界层简介
第四节 质量、能量和动量衡算
1-4-1 连续性方程
1-4-
2纳维尔-斯托克斯方程
1-4-3 机械能衡算
第五节 管内流动阻力与能量损失
1-5-1 流体阻力与范宁公式
1-5-2 层流时阻力损失的计算
1-5-3 量纲分析方法
1-5-4 湍流时摩擦损失的计算
1-5-5 局部阻力损失
第六节 流体流动和静力学方程的应用
1-6-1 简单管路计算
1-6-2 复杂管路
1-6-3 可压缩流体管路计算
1-6-4 流量的测量
第二章
流体输送机械(6学时)
教学要求:了解流体输送机械的作用与分类;了解离心泵工作原理与主要部件;熟悉离心泵性能参数与特性曲线、管路特性方程;掌握离心泵工作点的概念和流量调节,安装高度计算与气蚀现象判断;学会离心泵的类型、选用、安装与 3
操作;了解其它类型泵与气体输送机械:往复泵工作原理与结构、性能参数与流量调节、正位移泵特性;离心式通风机工作原理、性能参数与选型计算;离心式压缩机;真空泵与往复压缩机结构。
第一节 液体输送机械
2-1-1 离心泵
2-1-2 离心泵的主要性能参数
2-1-3 离心泵的特性曲线
2-1-4 离心泵的工作点和流量调节
2-1-5 离心泵的安装高度
2-1-6 离心泵的型号与选用
第二节 其他类型的泵
2-2-1 往复泵
2-2-2 其他类型的泵
第三节 气体输送机械
2-3-1 离心式风机
2-3-2 旋转鼓风机和压缩机
2-3-3 往复式压缩机
2-3-4 真空泵
第三章 非均相机械分离(4学时)
教学要求:了解沉降分离原理及设备;掌握过滤分离原理及设备;学会恒压过滤基本方程式的应用及过程的计算。
第一节 概述
3-1-1 概述
第二节 颗粒与颗粒群的特性
3-2-1 颗粒与颗粒群的特点
第三节 颗粒的沉降
3-3-1 颗粒在流体中的沉降过程
3-3-2 重力沉降设备
3-3-3 离心沉降与离心沉降设备
第四节 过滤
3-4-1 概述
3-4-2 过滤设备 3-4-3 过滤基本方程式 3-4-4 过滤生产能力及滤饼洗涤
第四章
传热及传热设备(10学时)
教学要求:了解传热过程在化工生产中的应用;传热的基本方式;熟悉一维定态热传导计算;熟悉对流传热过程;牛顿冷却定律;了解物体的辐射能力;斯蒂芬-波尔兹曼定律;克希霍夫定律;两灰体间的辐射传热;掌握传热过程的计算;掌握并学会间壁传热过程;热量衡算式;总传热系数计算与分析;串联热阻与控制热阻;污垢热阻;总传热速率方程;平均温度差计算与分析;间壁换热过程计算;熟悉各类工业换热器结构及应用;列管式换热器的参数与流程的选择原则;列管式换热器的设计与选型计算;工业传热过程的强化。
第一节 概述
第二节 热传导
4-2-1 热传导基本概念
4-2-2 傅里叶定律
4-2-3 热传导系数
4-2-4平壁的热传导
4-2-5 圆筒壁的热传导
第三节 对流传热
4-3-1 对流传热及其类型
4-3-2 对流传热速率与对流表面传热系数
4-3-3 对流表面传热系数的影响因素
4-3-4 与传热有关的特征数及特征数关联式的确定方法
第四节 流体无相变时的对流表面传热系数
4-4-1 流体在管内作强制对流
4-4-2 流体在管外强制对流传热
第五节 有相变流体的对流传热
4-5-1 蒸气冷凝对流传热
4-5-2 沸腾传热
第六节 辐射传热
4-6-1 基本概念和定律
4-6-2 两固体间的辐射传热
4-6-3 对流和辐射的联合传热
第七节 总传热速率和传热过程的计算
4-7-1 总传热速率方程
4-7-2 热量衡算
4-7-3 总传热系数
4-7-4平均温度差
4-7-5 传热效率法
第八节 换热器
4-8-1 常用换热器
4-8-2 强化传热技术及新型的传热设备
4-8-3 列管式换热器的设计与选择
第五章 蒸 馏(10学时)
教学要求:掌握两组分溶液的气液平衡;了解单级蒸馏过程;熟悉精馏原理和流程;掌握并学会两组分连续精馏的计算;了解间歇精馏和特殊精馏以及多组分精馏;熟悉并掌握板式塔的结构。
第一节 概述
5-1-1 蒸馏及其在工业中的应用
5-1-2 双组分连续精馏的流程及精馏塔
第二节 双组分溶液的气液相平衡
5-2-1 双组分溶液气液平衡的自由度
5-2-2 双组分理想溶液的气液平衡
5-2-3 非理想溶液的气液平衡
5-2-4 总压对气液平衡的影响
第三节平衡蒸馏和简单蒸馏
5-3-1平衡蒸馏(闪蒸)
5-3-2 简单蒸馏
第四节 精馏的流程和原理
5-4-1 精馏原理
5-4-2 工业精馏装置
第五节 双组分混合液连续精馏的计算和操作分析
5-5-1 精馏塔操作压力的确定
5-5-2 全塔物料的衡算
5-5-3 精馏段物料衡算和操作线方程
5-5-4 提馏段物料衡算和操作线方程
5-5-5 进料板物料衡算、热量衡算和进料方程
5-5-6 理论塔板数的计算
5-5-7 回流比对精馏操作的影响及选择
5-5-8 理论塔板数的简捷计算
5-5-9 实际塔板数与塔板效率
5-5-10 其他类型的双组分连续精馏
5-5-11 连续精馏装置的热量衡算
5-5-12 双组分连续精馏的操作分析和操作型计算
第六节 间歇精馏
5-6-1 间歇精馏的装置及特点
5-6-2 塔顶馏出液的组成恒定的间歇精馏计算
5-6-3 回流比不变时间歇精馏的计算
第七节 特殊精馏
5-7-1 恒沸精馏
5-7-2 萃取精馏
5-7-3 加盐萃取精馏
5-7-4 分子蒸馏
第八节 板式塔
5-8-1 工业生产对塔设备的要求
5-8-2 常用板式塔类型
5-8-3 板式塔的流体力学性能 5-8-4 板式塔的设计计算
第六章
吸 收(8学时)
教学要求:了解气体吸收的分类、过程与流程;掌握吸收过程的气液相平衡关系;熟悉吸收过程的速率关系;学会低组成气体吸收和解吸的计算;了解填料塔的结构。
第一节 概述
6-1-1 概述
第二节 吸收中的气液相平衡
6-2-1 气体在液体中的溶解度
第三节 吸收速度
6-3-1 分子扩散
6-3-2 分子扩散系数
6-3-3 涡流扩散与对流传质
6-3-4 吸收速率方程式
第四节 吸收(或解吸)塔的计算
6-4-1 物料衡算——操作线方程
6-4-2 填料高度的计算
6-4-3 解吸
6-4-4 高浓度气体吸收
第五节 填料塔
6-5-1 填料塔的结构及填料特性
6-5-2 填料塔的流体力学特性
第七章 干 燥(4学时)
教学要求:掌握湿空气的性质及湿度图;掌握干燥过程的物料换算与热量换算;熟悉湿物料的性质;学会干燥速率与干燥时间的计算;了解干燥器的类型和结构。
第一节 概述
7-1-1 加热方法对干燥过程的影响
7-1-2 操作温度和操作压力对干燥过程的影响
7-1-3 干燥器中物料的处理方法
第二节 湿空气的性质和湿物料的性质
7-2-1 湿空气的性质
7-2-2 湿空气的焓-湿图及应用
7-2-3 湿物料的性质
第三节 干燥过程的物料衡算和热量衡算
7-3-1 物料衡算
7-3-2 热量衡算
7-3-3 空气通过干燥器时的状态变化
7-3-4 干燥器的热效率和干燥器的节能
第四节 干燥动力学及干燥时间
7-4-1 干燥动力学试验
7-4-2 干燥时间的计算
第五节 干燥器
7-5-1 干燥器的分类和选择
7-5-2 厢式干燥器
7-5-3 隧道干燥器(洞道式干燥器)
7-5-4 转筒干燥器
7-5-5 带式干燥机
7-5-6 转鼓干燥器
7-5-7 喷雾干燥
7-5-8 流化床干燥器
7-5-9 气流干燥器 7-5-10 微波和高频干燥
第八章 新型分离技术(2学时)
教学要求:了解超临界流体萃取、膜分离技术等新型分离方法的原理和过程。
第一节 超临界流体萃取
8-1-1 超临界萃取原理
8-1-2 超临界流体萃取基本流程
8-1-3 超临界流体萃取的应用
第二节 膜分离技术
8-2-1 概述
8-2-2 膜分离的过程及基本原理
8-2-3 膜分离过程的特点
8-2-4 各种膜过程简介
8-2-5 膜分离设备-膜组件
五、其他教学环节
1.参观认识化工原理实验室 2.化工原理课程设计 目的与要求:
化工原理课程设计是化工专业的学生在校期间第一次进行的设计,要求每个同学独立完成一个实际装置的设计。设计中应对过程原理、操作、流程及设备的结构、制造、安装、检修进行全面考虑,最终以简洁的文字、表格及图纸正确地把设计表达出来。设计是在教师指导下,由学生独立进行的设计。因此,对学生的独立工作能力和实际工作能力是一次很好的锻炼机会,是培养化工技术人员的一个重要环节。
设计内容:
管式换热器、板式精馏塔、填料吸收塔、液-液萃取塔、离心泵、厢式干燥器、单效蒸发器的设计选型。
3.作 业
每章讲完布置和收交作业,作业每章10-15题,总计80-120道题左右。作业是评价学生平时成绩的基本依据,要求学生必须独立完成。缺交作业的次数应少于总次数的1/3,否则不能参加期末考试。
4.辅导答疑
每周一次,集中进行。
六、考核要求
采取平时测验与期末考试相结合的方式。
平时测验随堂进行,重在考察学生学习的过程。
期末考试时间为120分钟,采用全国化工原理试题库统一命题、统一考试以及统一评分、流水阅卷的方式,并尽量实现教、考分离。
课程总成绩依据下列权重评定:平时测验占20-30%,期末考试占70-80%。
七、选用教材
《化工原理》,华南理工大学编
黄少烈 邹华生主编,高等教育出版社,2002年8月第一版。
八、参考书目
1.姚玉英等.化工原理,上、下册,新版.天津:天津大学出版社。1999 2.陈敏恒等.化工原理,上、下册,北京:化学工业出版社.1985 3.谭天恩等.化工原理,上、下册,北京:化学工业出版社.1984 4.天津大学化工原理教研室.化工原理,上、下册,2版.天津: 天津科学技术出版社.1987 5.王志魁,化工原理,化学工业出版社,1987 6.天津大学化工原理教研室,化工原理,天津科学技术出版社,1987 7.华东化工学院,化工原理,化学业出工版社,1985 8.《化工原理》,柴诚敬主编,高等教育出版社,2010年6月第二版。
执笔人:李惠成 审核人:王瑞瑞 审定人:胡浩斌 时
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