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实践教学活动的设计思想与效果
发布时间:2013-12-01 22:22:29   点击:

一、 设计思想
实践教学是核反应堆热工分析教学课程的重要环节,其目的是学生验证和巩固所学的核反应堆热工分析基础理论知识,了解核反应堆热工水力实验设备的结构和工作原理,掌握一定的实验技能和方法,加深对本门课程的学习,同时还可以培养学生的动手能力和分析、解决问题的能力。
本课程的实践教学活动主要包括(1)反应堆热工分析课程设计;(2)反应堆热工分析模拟实验;(3)课外实践
1)反应堆热工分析课程设计
针对某压水堆燃料组件热工水力稳态特性进行分析计算,通过独立编程计算锻炼学生综合应用课本理论知识的能力和计算机编程能力,为学生毕业后从事核反应堆程序开发工作打下基础。
基于课程设计指导书内容,利用单通道模型思想对压水堆燃料组件的热工水力特性进行稳态分析计算,要求独立编程计算,给出计算结果图,并撰写课程设计总结报告。
2)反应堆热工分析模拟教学实验
课程组经过多年探索建立了多层次的实验教学体系,包括所有学生必做的基础验证性实验和为优秀学生提供的综合设计及创新型实验。
A) 基础验证性实验
(1) 温度计套管材料对测温误差的影响研究
(2) 圆形管道内单相水的流动与换热实验研究
(3) 圆形管道内ONB点的测定实验研究
(4) 圆形管道内流动沸腾流型和换热特性研究
(5) 圆形管道内饱和沸腾换热研究
(6) 圆形管道内CHF的实验研究
通过开展圆管内水的热工水力特性实验研究,通过实际操作掌握壁温、流量、压力等参数的方法,学会通过实验数据处理得的拟合经验关系式子。通过实验加深学生对课本理论知识的理解,培养学生运用所学知识解决实际工程问题的能力,锻炼动手能力。

考核内容主要包括现场操作情况及实验报告撰写情况。实验操作情况主要是考察学生是否按照相应的操作规程进行试验,实验原始数据是否记录无误,对实验工况的判定是否正确,小组成员相互协作情况等。实验报告的内容包括实验的步骤,原始数据表格,分析测量的结果及绘图和实验的讨论及建议等。

B) 综合设计和创新型实验
根据承担科研任务需求课题组还开设了以下创新型实验:
(1) 矩形窄缝内单相水的流动与换热实验研究
(2) 矩形窄缝通道流动沸腾流型和换热特性研究
(3) 矩形窄缝通道内饱和沸腾换热研究
(4) 矩形窄缝内空气自然对流换热实验研究
(5) 环形窄缝内单相水的流动与换热实验研究
(6) 环形窄缝通道流动沸腾流型和换热特性研究
(7) 环形窄缝通道内饱和沸腾换热研究
(8) 两相流动不稳定条件下临界热流密度的实验与理论研究
这些实验属于综合设计和创新提高型实验,供学有余力的学生选作和参与。
反应堆热工水力模拟实验已经开设多年,效果良好,有效地促进了学生对书本知识的理解和掌握,并锻炼了动手能力,培养学生的创新思维和独立分析问题、解决问题的能力。

3)课外实践
课程组积极组织学生开展课外实践活动,曾带队赴西北核技术研究所、秦山核电基地、中国核动力院等单位进行参加、实践和调研。


二、实践教学效果
1) 通过反应堆热工分析课程设计,使学生掌握和利用单通道模型对反应堆堆芯进行简单稳态分析和设计计算,同时提高了学生的编程能力;
2) 通过反应堆热工分析模拟实验,使学生将书本上学到的基础理论知识应用到实践中,加深了学生对基本理论的理解,同时也提高了学生的动手能力和解决工程实际问题的能力;
3) 培养了学生的团队精神和组织能力,热工分析模拟实验需要几位同学一起配合才能完成,在进行实验的过程中培养学生的组织能力和团队协作精神;

通过这些实践学习,个别优秀的学生在国内期刊甚至国际期刊上发表了相关论文、取得了发明专利或申请了软件著作权:

(一) Wu YW, Su GH, Qiu SZ, Hu BX. Experimental study on critical heat flux in bilaterally heated narrow annuli. International Journal of Multiphase Flow, 2009, 35 (11): 977-986.
(二) Chen RH, Su GH, Qiu SZ and Fukuda K. Prediction of CHF in concentric-tube open thermosiphon using artificial neural network and genetic algorithm, Heat and Mass Transfer, 2010, 46 (3): 345-353.
(三) 苏光辉;赵大卫;赵亮;秋穗正. 圆管外壁温测量热电偶的定位器.(专利号:CN101403640)
(四) 苏光辉;赵大卫;张友佳;秋穗正;王章立. 柱塞式流量脉动发生器. (专利号:CN101403406)
(五) 秋穗正;苏光辉;赵大卫;贾斗南. 可视管道内流体的空气加热装置. (专利号:CN101514842)
(六) 基于课程设计,巫英伟同学开发了普通压水堆的热工分析软件并申请了软件著作权


软件主界面图 软件著作权

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