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[期刊] 实验技术与管理  [作者] 齐放  胡洋洋  周旋  许沧粟  
结合动力工程专业本科生实验教学中现有的台架实验只能进行产品发动机的动力性、经济性、常规排放物的测试实验教学,缺少对燃料及代用燃料在发动机中燃用时的基本燃烧特性参数测试的实验装置与设备,开发了高速纹影法记录定容燃烧弹内球形膨胀火焰的测试系统,研究其层流火焰燃烧速度等特性参数。用乙醇开展了实验教学,获得其基本层流火焰特性参数,极大地激发了学生对燃烧研究的兴趣。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 李明宇  阎春生  吴兴坤  龚宇  李晴  
光收发模块时域特性测试实验是"光纤通信课程设计"课程的内容之一,是"光通信技术"必修课程的后续设计实践课,主要是供学生在一种通用设计平台上进行光纤通信系统设计的系统性训练。本实验将光通信系统设计软件(如OptiSystem)与科研上使用的光通信测试设备相结合,使学生从理论到实践对光收发模块的测试方案有深入的理解。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 焦振华  崔智丽  袁秋鹏  
分离式霍普金森压杆(SHPB)是冲击动力学推荐测试设备之一,该文对其在采矿工程力学实验教学中的应用进行了探讨。介绍了SHPB实验系统组成及基本原理,阐明了实验操作流程和实验数据处理方法,指出SHPB实验对操作规范的严格要求。同时对SHPB实验的相关前沿发展做了拓展延伸,分析了同步高速摄像和微观损伤测试与SHPB相结合的情况,有助于多学科之间的交叉融合,有利于提升学生的综合素质和创新能力。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)  [作者] 金明  陆羽笛  李原森  柳伟杰  葛冰  臧述升  
通过高频粒子图像测速法(particle image velocimetry, PIV)及高速相机、压力传感器、光电倍增管等,研究中心分级燃烧器流-热-声动态特性,揭示了中心分级燃烧器单级旋流和中心分级火焰的流动及热声稳定性的变化规律。结果表明:主燃级为旋流火焰时,预燃级的旋流空气会破坏流场中的回流区,加剧主燃级火焰的不稳定性,而预燃级为旋流火焰时可将主燃级火焰的脉动压力幅值降低76.8%;燃烧热负荷增大导致气流加速膨胀,诱发射流剪切层产生更高强度的旋涡,预燃级与主燃级火焰相互干涉可加速旋涡的耗散,改变了旋涡的脱落频率;与单级旋流火焰相比,主燃级和预燃级火焰干涉区的火焰脉动最剧烈,且主燃级射流外剪切层的大尺度旋涡加剧了主燃级火焰的脉动。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)  [作者] 冯瑞  田润和  陈科位  叶君健  张辉  
飞机货舱火灾已成为巡航飞机的主要安全威胁之一,它的发生会造成巨大的财产和人员伤亡。该文以航空货运中常见的瓦楞纸箱为对象,在低压舱中开展了不同数量纸箱火(纸箱火可代表A类固体火)实验,测量了燃烧过程中的质量燃烧速率、火焰轴向辐射热通量和火焰温度等特征参量。首先,采用修正的B-number理论,从传热传质角度推导低气压对固体燃烧速率行为的影响规律;其次,分析了不同纸箱放置情况下,火焰辐射热通量和中心线温度分布的变化规律。结果表明:湍流固体火灾燃烧速率的压力表达式为m″∝C_hP~(2/3)+C_rP~(3/2),进而通过实验验证了该表达式,同时给出经验关系式m∝P~(1.3);发现辐射热通量整体上呈先升高后下降趋势,R2的辐射热通量相比其他位置更大;火焰温度最大值为800℃,位于火焰的连续区。该文从理论和实验两方面揭示了不同低压环境下固体燃料的火灾行为特征,为航空火险救援提供依据。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 路广军  
该文设计了一种煤与生物质混合燃烧性能、燃烧效率研究实验。该实验涉及煤与生物质混合样品制备、混合样品燃烧过程参数采集和气体产物检测等方面。以典型无烟煤和玉米秆为原料,采用同步热分析与气体质谱仪联用方法分析混合燃料在燃烧过程中质量、热量及烟气变化情况。结果表明,在混合燃烧过程中,玉米秆可以改善无烟煤的燃烧性能,并提高无烟煤燃烧效率。通过该实验,使学生了解研究含碳固体燃料燃烧基本方法,培养学生对一次能源高效利用的创新能力。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 周辰  高珊  魏军  毕群  
急性脑片是神经生物学研究中的重要材料,开展急性脑片制备的实验,有助于接触科学前沿、增加学习兴趣、提高教学质量。北京大学生理学实验课程组从2013年开始,尝试在选做实验部分开展大鼠急性脑片制备与观察的内容,至今已有112人完成了实验,取得了比较好的反馈。积累的教学经验为进一步开展与脑片相关的扩展实验提供了较好的基础,并且也为教学改革提供了思路和方向。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 刘伟  杨国梁  马鑫民  王雁冰  
该文提出将光测力学方法引入冲击动力学实验的教学改革方法。首先,以落锤冲击实验为例,应用阵列式高速摄像系统和三种光测力学方法(数字图像相关法、焦散线法和数字梯度敏感法),开展了三点弯曲梁试件低速冲击响应的教学研究。随后,以分离式霍普金森压杆实验为例,采用数字图像相关法测量了含缺口巴西半圆盘试件全场位移,并引导学生对实验数据进行分析。该实验方法克服了传统应变片电测法单点测量的局限性,提高了冲击响应测量的直观性,有助于冲击动力学实验教学开展。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)  [作者] 胡皓玮  祁桢尧  时敬军  纪杰  
木材因其优异的隔热性能、力学强度和观赏价值而被广泛应用于建材、家具和工艺品中。作为一种可燃材料,木材的燃烧过程会经历热解、点燃、炭化与开裂。目前对于木材燃烧特性的研究,样本通常选用均质的人造板材或避开缺陷的原木。但实际情况下,不同树种结构各异,制备而成的原木板表面的纹理分布不均匀,同时原木中还存在木节等结构缺陷,这些因素都可能影响原木板材的燃烧过程。该文在火焰蔓延量热仪下开展小尺寸原木板材燃烧实验,使用3种树种(辐射松、白松、杉木)的原木,比较了不同外部辐射热流下原木的燃烧特性,获得了不同树种的典型燃烧行为、热释放速率曲线和点燃特性。结果表明,不同树种、不同纹理、结构缺陷(木节)会影响原木的燃烧行为。随着外部辐射热流的增加,原木的点燃时间缩短,热释放速率峰值增加。在该文实验工况范围内,外部辐射热流15 kW/m~2时原木点燃时间的重复性差异最大约35%,高于均质人造板材,体现了原木结构非均质性对其燃烧特性的影响,但这一差异随外部辐射热流的增加而减小。对于同一树种,疏、密纹理样本的燃烧特性存在差异,辐射松疏、密纹理原木点燃时间差值最大可达500 s以上,且平行于纹理方向上的炭化速率高于垂直于纹理方向上的。杉木中含有大量木节,低外部辐射热流条件下木节的存在会导致点燃时间缩短、热释放速率峰值增加。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)  [作者] 杨慎林  普方  李满厚  王昌建  
使用乳化柴油是实现发动机节油减排的重要方式,而含水率是影响乳化柴油燃烧效率的关键因素。为了预防乳化柴油泄漏火灾并减少人员伤亡和财产损失,该文采用直径为150 mm的不锈钢油盘,实验研究了含水率分为0%、5%、10%、15%和20%的油包水(W/O)型乳化柴油池火的燃烧和沸腾特性。根据燃烧速率和火焰高度的变化情况,将乳化柴油燃烧过程划分为初始增长阶段、沸腾燃烧阶段、脉动阶段、稳定燃烧阶段和熄灭阶段,其中前3个阶段的燃烧有水参与,而后2个阶段的燃烧特性与0#柴油池火的稳定燃烧阶段和熄灭阶段基本一致。随着含水率的增加,沸腾燃烧阶段和脉动阶段的时间呈“增加—稳定—增加”的趋势,而稳定燃烧阶段的时间呈“减少—稳定—减少”的趋势。乳化柴油池火燃烧过程出现了沸腾燃烧并导致火焰高度下降现象。该研究有助于乳化柴油泄漏火灾的风险评估。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 冯洪庆   牛振泽   张秀霞   马睿修   王新伟   林日亿   姜烨  
为探究低碳醇掺混汽油的醇基燃料在缸内具体的燃烧状态和燃烧过程,该文基于自然吸气式气道喷射汽油发动机搭建实验平台,并改进了燃烧分析功能。基于实验平台开展了3种燃料(92号汽油、甲醇比例85%的甲醇汽油、50%异丙醇掺混的92号汽油)的缸内燃烧实验,分析了醇基燃料燃烧状和在发动机中的燃烧性能。实验平台可完成动力性、经济性分析等测试项目,并可对缸压、放热率以及燃料自燃性质进行测量分析。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 王春来  许沁舒  陈蔓  
针对现代岩土测试技术课程实验教学中存在的问题,设计和建构了基于云平台的现代岩土测试系统。通过该系统可以实现测试数据上传云端,对信息进行汇总分析和预判,并将结果通过云平台发送手机等终端,解决了人工处理数据难等问题,改革和重构了实验教学体系,提高了工作效率和测试准确性。该系统有利于学生动手能力和科研能力提升,有利于学生创新和独立思考能力培养。
[期刊] 职教论坛  [作者] 赖冬蓉  李丛冠  
同位素测试实验教学是高职院校地质类专业的一门重要的实验课,对培养学生的动手操作能力具有重要作用。因实验设备昂贵、实验内容较多、实验步骤复杂等因素,同位素测试实验教学与其它课程的实验教学相比具有特殊性。在重点介绍了水中氧同位素、水中氢同位素、水中溶解无机碳同位素(DIC)、碳酸盐碳氧同位素的实验教学方法基础上,对实验教学效果评价方式进行了分析。提出同位素测试实验教学要建立有效的实验教学效果评价体系、与具体理论教学相结合、教师和实验员全面参与同位素测试实验教学全过程等建议。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 李春红   曹苏南   李志刚   费康   刘璐   许俊奎  
为加深土力学直剪实验教学中理论和实际的联系,设计了一套温控静动力直剪实验系统。该系统使用气缸和伺服电机在法向施加应力,在水平向产生剪切位移,使用恒温液体循环控制试样温度,使用数据采集系统实时采集数据并控制试验过程。结合能源地下结构应用过程中的实际问题,开展不同温度下的土体和土体-结构物界面剪切试验。结果表明该系统具有良好的适用性和准确性,升温对砂土以及砂土-钢板界面剪切特性影响不明显,但是会提高黏土-钢板界面的剪切强度。该系统丰富了直剪实验教学的内容,有利于在实验教学中培养学生的工程的意识,提高学生解决实际问题的能力。
[期刊] 中国成人教育  [作者] 池金谷  李青  卢飒  
依托浙江省高等教育课堂教学改革项目,对高校实验教学中翻转课堂模式的应用进行研究和探索。针对普通高校学生特点和实验课程深入分析翻转课堂模式的优势,提出实验教学的翻转课堂模式设计,主张以学生为学习的主体,使教师发挥引导作用,强调学生的自主学习,增强学生之间、师生之间的交流互动,建立多元化的学业评价方式,并对翻转课堂模式的一些问题进行探讨。
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