实验教学大纲（course syllabus）

*实验名称

（Course Name）

《燃烧学》实验模块

Experimental module of Combustion Science

教学课程代码

（Course Code）

PO302

*课程学时

（Credit Hours）

48

*实验学时

（Class Hours）

4

授课教师

（Lecturer）

齐飞、林赫、肖进

实验指导教师

(Mentor)

许亚敏

实验学生

（Audience）

本科生三下

授课语言

(Language of Instruction)

中文

*开课院系

（School）

机械与动力工程学院/School of Mechanical Engineering

先修课程基础

（Prerequisite）

工程热力学、传热学、流体力学

*实验简介（Description）

燃烧学课程是热力发动机、热能工程、环境工程等专业的一门主要的技术基础课。课程以动力设备中的燃烧现象为研究对象，使学生掌握燃烧基本理论；掌握动力机械工程中气态、液态、固态燃料的燃料特性、燃烧特点和规律；为改进燃烧设备、提高能源利用率、分析有害排放物的生成机理和过程、避免不正常的燃烧现象、控制和降低有害排放物的生成，具有一定的基本理论知识。为今后从事工程技术工作、科学研究及开拓新技术领域打下坚实的基础。

燃烧学实验是实现课程教学目标、加深理解课堂知识、培养学生动手能力和实践能力的重要环节。通过实验使学生了解燃烧设备的基本工作原理，观察到预混火焰及扩散火焰的形态特征，测定预混火焰的稳定浓度界限，测定预混火焰的传播速度，观察液体燃料的喷雾燃烧现象。达到提高学生的理论联系实际能力和分析解决问题能力的目的。

*实验简介（Description）

The course《Combustion science》is a foundation course for Heat engine, thermal engineering and environmental engineering. The course is based on the combustion phenomenon in power equipment. It will make students to master the basic theory of combustion, grasp the knowledge of fuel engineering characteristics of gaseous, liquid and solid fuels in power machinery engineering and combustion characteristics and laws; Having a certain basic theoretical knowledge to improve combustion equipment, improve energy efficiency, analyze the generation mechanisms and processes of harmful emissions, avoid abnormal combustion phenomena, control and reduce the generation of harmful emissions. It will lay a solid foundation for future engineering and technical work, scientific research and development of new technologies.

Combustion experiment is an important part to achieve the course objectives, deepen understanding of classroom knowledge, and develop students' practical ability. Students can understand the basic working principle of combustion equipment through experiments, observe morphological characteristics of premixed flame and diffusion flame, determine the stable concentration limit of the premixed flame, measure the propagation speed of the premixed flame, and observe the spray combustion phenomenon of the liquid fuel. It will improve student’s practical and innovative ability, and enable them to solve problems independently.

*实验教学目标(Learning Outcomes)

1、熟悉实验装置及测试系统；（A5）

2. 掌握预混合燃烧概念，缓燃的基本特征；（A5，B2，C4）

3. 掌握气-燃比对火焰燃烧状况以及能否进行火焰内外锥分离的影响；（A5，B2，C4）

4. 了解预混合气体燃烧中火焰的稳定问题；（A5，B2，B3，C4）

5．了解气燃比调节方法及注意事项，掌握实际测量火焰不同燃烧状况下（包括稳定燃烧、吹脱、回火、发烟线等）各参数的方法，以得到火焰临界曲线。（A5，B2，B3，C3，C4）

6. 了解射流扩散火焰的基本特性，实现并观察Burk-Schumann火焰现象；（A5，B2，C4）

7. 掌握火焰高度与燃气流量变化的规律；（A5，B2，C4）

8. 了解火焰传播速度即燃烧速度的概念，影响火焰传播速度的因素；（A5，B2，C4）

9. 掌握静压法测量火焰传播速度的方法；（A5，B2，B3，C3，C4）

*实验项目

 (Experiment items)

项目序号

实验项目名称

实验学时

实验类型

小组人数

主要实验设备

1

Bensun火焰及Smithell法火焰分离实验

1

基础

3

气体燃烧综合实验台，压气机，储气罐，燃烧管，石英玻璃管

内容与

要求

1. 观察Bensun火焰的圈顶效应、壁面淬熄效应及火焰外凸效应；燃料浓度对火焰颜色的影响；气流速度对火焰形状的影响等各种火焰现象。
2. 了解本生灯火焰内外锥分离的原理和方法。

项目序号

实验项目名称

实验学时

实验类型

小组人数

主要实验设备

2

预混火焰稳定浓度界限测定实验

1

基础

3

气体燃烧综合实验台，压气机，储气罐，燃烧管，防风罩

内容与

要求

1. 观察预混火焰的回火和吹脱等现象；

2. 测定预混火焰的稳定浓度界限。（包括稳定燃烧、吹脱、回火、发烟线等），绘制预混火焰稳定浓度界限曲线。

项目序号

实验项目名称

实验学时

实验类型

小组人数

主要实验设备

3

气体燃料的射流燃烧、火焰长度的测定实验

1

基础

3

气体燃烧综合实验台，压气机，储气罐，燃烧管，石英玻璃管

内容与

要求

1. 比较射流扩散燃烧与预混合燃烧的异同；

2. 观察贝克-舒曼(Burk-Schumann)火焰现象；

3. 测定层流扩散火焰长度与燃气体积流量之间的关系曲线。

项目序号

实验项目名称

实验学时

实验类型

小组人数

主要实验设备

4

静压法气体燃料火焰传播速度测定实验

1

基础

3

气体燃烧综合实验台，压气机，储气罐，石英玻璃管

内容与

要求

1. 了解火焰传播速度（即燃烧速度）对火焰稳定性和的影响，以及对燃烧方法的选择、燃烧器设计和燃气的安全使用的实际意义；

2. 掌握静压法（管子法）测定火焰传播速度（单位时间内在单位火焰面积上所燃烧的可燃混合物的体积）的方法；

3. 了解火焰传播速度u0、火焰行进速度up和来流（供气）速度us相互之间的关系。测量并计算得到火焰传播速度。

*考核方式

(Grading)

每个实验项目按10分计算成绩。实验总成绩以各必修实验项目的学时数加权平均值计算，实验成绩在课程期末成绩中占10%。各实验项目的10分成绩构成包括：

1．缺席或无实验报告提交：0分

2．签到并基本完成实验报告：60%

3．签到并基本完成实验报告，实验错误较少：70%

4．签到并完成实验报告，试验结果正确，数据分析正确：80%

5．报告完成认真，文字、图表清晰，数据分析正确，见解独到：90%

6．报告完成认真，文字、图表清晰，数据分析正确，并有创新性理念提出：100%

*实验指导教材或参考资料

(Textbooks & Other Materials)

1. 实验指导书。

备注

（Notes）