课程详细信息

课程代码 :
ME7006
课程名称 :
高等测试技术
课程英文名称 :
Advanced Techniques in Measurement
课程简称:
类型 :
一级学科
开课学期:
春季
学科/院系:
机械工程
课程学分:
3
是否跨学期 :
总学时:
48
实验课学时 :
讨论学时 :
周学时 :
课程性质 :
专业课
课程层次 :
博士课程
课程分类 :
全日制课程
课程类型 :
(0802)机械工程
考试方式:
上课方式:
课程教材语种类型:
英文教材
授课语言类型:
中文、英文分班授课
成绩等级 :
通过不通过
是否绩点统计 :
开课状态 :
开课
任课老师:
课程简介 :
在热力机械(包括往复式内燃机、燃气轮机、火箭和导弹的推进装置、锅炉及其他燃烧器等)以及流体机械、工程热物理领域的研究过程中,控制气流运动、燃料与氧化剂的混合过程、着火和燃烧过程、燃烧产物生成过程等热流体过程是其关键中的关键, 能否掌握先进的激光诊断技术已经成为衡量该领域研究和开发能力的关键因素之一。本课程主要教授研究生如何建立合理的科学的方法论,掌握多物理场(流场、温度场、燃料或燃烧中间产物的浓度场)及液滴/颗粒粒径分布、微粒数密度等无接触现代测量技术基础。并通过课堂讲授、实验、项目相结合的方式,传授在科研和教学中长期积累的激光测试方面的先进技术和实际经验,让学生了解并掌握在该领域国际先进的激光测试手段,培养学生实际解决问题的能力。
课程英文简介:
Advanced Techniques in Measurement is a course combined lecture, laboratory-experiment, and project, which challenges students to establish new methodology or use advanced laser diagnostics to measure different physical parameters and solve the problems we often encounter in the area of chemical reaction, combustion, thermal science, flow, and mechanical engineering. Advanced laser diagnostics are essential because the research/design of power machinery such as internal combustion engine, gas turbine, rocket, missile, boiler, and other type of processes which involves heat and flow depend on how many percentage we can control the flowfield and the processes of fuel/air mixing, ignition and combustion, pollutants formation, et al., and temperature distributions, species concentration distributions, droplet/particle size distributions are the key parameters for understanding and thus controlling the processes. In this course, the graduate students will learn the fundamentals of laser diagnostics for different physical quantities, and then, will be trained to master the advanced measurement techniques through experiments, and finally elevate their problem-solving abilities by means of establishing a scientifically reasonable and feasible methodology at the course project.
教学大纲:
教学目标:高等测试技术着重于培养学生在热力机械、流体机械、工程热物理等领域的多物理场非接触光学测试方法,主要教会学生以下内容: 1. 理解该领域的多物理场激光测试技术的重要性并了解其国际前沿和应用现状。 2. 掌握激光测量的基本知识。 3. 掌握该领域的常见物理场(流场、温度场、燃料或燃烧中间产物的浓度场等)或物理参数的激光测试方法、原理、理论。 4. 学会如何使用各种常见激光测试方法 5. 学会如何开发一种新的激光测试方法(思路)
教学进度:
第一周 典型动力机械中所需测量物理量及其特点(3学时) 为什么要采用激光诊断技术?激光测试技术的必要性及在热流体机械中的应用举例:往复式内燃机、燃气轮机、火箭发动机中的流场、浓度场、温度场的特点及其常用测量方法简介 第二周 激光测量的基本知识(3学时) 光学测量的基本知识,激光器原理、特点及其选用方法,检测器、光学部件的使用要领 第三周 速度场的激光测量法(3学时) 第四周 实验1:粒子速度分析仪(PIV)2D速度场测量(3学时)实验报告 第五周 微粒粒径分布测量法(3学时 第六周 实验2:相位多普勒仪(PDA)粒径分布与速度同时测量(3学时)实验报告 第七周 浓度场的激光测量法(3学时) 第八周 实验3:激光诱导荧光(LIF/LIEF)浓度场测量(3学时) 第九周 气液/气固两相流的测量法(3学时) 第十周 项目:气液浓度分布同时测量(3学时)测量方法的文献阅读及综述、实验设计、项目研究报告 第十一周 火焰中化学组分的测量法(3学时) 第十二周 温度场的测量法(3学时) 第十三周 废气污染物的激光测量法及光学发动机中的燃烧激光诊断(3学时) 第十四周 复习、答疑(3学时) 第十五周 项目:气液浓度分布同时测量(3学时)项目研究发表会 第十六周 期末考试(3学时)
考试大纲:
授课方式 学时 考核方法 成绩占比 课堂讲授 30 课堂提问、课堂小测验、出席率 25% 实验 9 实验报告 25% 课程项目 6 文献综述、实验设计、发表 25% 期末考试 3 笔试 25%