《泵與風機》課程教學大綱

1、泵與風機課程教學大綱一、課程基本信息課程代碼：050019課程名稱：泵與風機英文名稱：Pump and Wind Machine課程類別：專業(yè)限選課 學 時： 40學分： 2.0適用對象: 熱能與動力工程專業(yè)本科生考核方式：考試，平時成績占總成績的30先修課程：高等數(shù)學、普通物理、流體力學二、課程簡介本課程是熱能與動力專業(yè)的一門專業(yè)限選課。主要闡述了發(fā)電廠常用的泵與風機的類型、結構、工作原理，并詳細講述了主要工作部件葉輪葉片理論。本書著重介紹了泵與風機的性能、性能曲線、通用性能曲線、泵與風機運行中常存在問題及解決措施及泵與風機的造型方法等。本課程的主要任務是使熱能與動力專業(yè)的學生對發(fā)電廠中主要

2、采用的泵與風機有較廣泛深入的知識。通過學習使學生對常用泵與風機的類型、工作原理、葉輪理論、泵與風機性能曲線等有一定理解和掌握。使學生能正確進行泵與風機造型，具有分析泵與風機運行中常見故障原因及采取正確技術措施消除故障的能力。三、課程性質(zhì)與教學目的本課程是熱能與動力工程專業(yè)的一門專業(yè)限選課。通過各種教學環(huán)節(jié)，使學生掌握離心泵與風機的構造及工作原理。理解各性能參數(shù)的意義及相互關系。能正確運用歐拉方程，能夠繪出性能曲線，找出運行工況點及了解如何調(diào)解其位置的方法。能夠應用規(guī)范對泵與風機進行選型。對其它各種類型的泵與風機的構造和工作原理有一定的了解。具有一定的實驗操作技能，能為今后從事專業(yè)工作和科學研究

3、打下良好基礎。四、教學內(nèi)容及要求 緒論（一）目的與要求1熟悉熱力發(fā)電廠常用泵（離心泵、軸流泵、往復泵、齒輪泵、螺桿泵、噴射泵、真空泵）的工作原理。2熟練掌握泵與風機的主要參數(shù)定義、單位。3泵與風機的發(fā)展趨勢。4了解泵與風機的類型。5.熟悉泵的主要部件（葉輪、軸、泵體、密封裝置等）的主要功用及類型。6.掌握發(fā)電廠常用泵與風機的典型結構及結構特點。（二）教學內(nèi)容第一節(jié) 泵與風機在國民經(jīng)濟的應用1.主要內(nèi)容掌握發(fā)電廠主要泵與風機典型結構和工作特點及在熱力系統(tǒng)中的連接；第二節(jié) 泵與風機的性能1.主要內(nèi)容掌握泵與風機的原理第三節(jié) 泵與風機的主要部件1.主要內(nèi)容離心式泵與風機的主要工作部件； 軸流式泵與風

4、機的主要工作部件。 2.基本概念和知識點重點：泵與風機主要工作部件的作用、結構；3.問題與應用（能力要求）掌握泵與風機主要工作部件的作用、結構及工作原理。第四節(jié) 泵與風機的主要性能參數(shù)1.主要內(nèi)容掌握泵與風機的原理和主要性能參數(shù)。2.基本概念和知識點重點：泵與風機的原理和主要性能參數(shù)；難點：主要性能參數(shù)。第五節(jié) 泵與風機的發(fā)展趨勢1.主要內(nèi)容泵與風機的發(fā)展趨勢及新技術動態(tài)。（三） 教學方法與手段采用多媒體教學方法。利用課堂討論深入教學內(nèi)容的理解采用設問、提問和鼓勵學生自行分析等與學生互動的方式，充分調(diào)動學生的聽課主動性，啟發(fā)學生積極思維。第一章 泵與風機的葉輪理論（一）目的與要求1一般掌握離心

5、式泵與風機中流體運動分析2. 重點掌握能量方程式（歐拉公式），了解其推導過程及能量方程式分析。3一般掌握離心式葉輪葉片型式的分析，深刻理解葉片出口處安裝角2a對理論能投HT、靜能頭Hst、動能頭H2的影響。4熟悉有限葉片葉輪中流體運動與無限葉片葉輪中流體運動的原則及有限葉片葉輪的理論能頭的計算公式。5了解有限葉片葉輪中流體的運動微分方程式推導過程及運動微分方程求解。6了解流體進入葉輪前的予旋現(xiàn)象、類型及原因。熟悉軸流式泵與風機的葉輪理論。7一般掌握葉輪理論的基本概念（翼型及葉柵主要參數(shù)、適度三角型、空氣動力特性等），熟悉軸流式泵與風機常見型式及能量方程式。（二）教學內(nèi)容第一節(jié) 離心式泵與風機的

6、葉輪理論1 主要內(nèi)容離心式泵與風機的葉型分析， 有限葉片葉輪對總能頭的影響,掌握離心式泵與風機的工作原理， 繪出流體在葉輪內(nèi)的運動速度三角形，掌握能量方程式的意義。2 基本概念和知識點重點：能量方程式及其分析；泵與風機的葉型分析 難點：泵與風機的葉型分析離心式泵與風機的工作原理。3 問題與應用（能力要求）離心式泵與風機的工作原理， 流體在葉輪內(nèi)的運動速度三角形； 能量方程式及其分析。 掌握離心式泵與風機不同葉型對總能頭及反作用度的影響； 掌握有限葉片葉輪對總能頭的影響及總能頭的修正方法。第二節(jié) 軸流式泵與風機的葉輪理論主要內(nèi)容1.主要內(nèi)容軸流式泵與風機的特點； 翼型及葉柵的空氣動力特性； 軸流

7、式泵與風機能量方程式； 軸流式泵與風機的基本型式。2. 基本概念和知識點重點：軸流式泵與風機能量方程式； 難點：翼型及葉柵的空氣動力特性。3.問題與應用（能力要求）掌握離心式泵與風機不同葉型對總能頭及反作用度的影響；掌握有限葉片葉輪對總能頭的影響及總能頭的修正方法。（四）教學方法與手段采用多媒體教學方法。利用課堂討論深入教學內(nèi)容的理解采用設問、提問和鼓勵學生自行分析等與學生互動的方式，充分調(diào)動學生的聽課主動性，啟發(fā)學生積極思維。第二章 泵與風機的性能（一）目的與要求1重點掌握功率（有效功率、軸功率、元動機輸入功率）、損失（機械損失、容積損失、流動損失）、效率（機械效率、容積效率、流動效率、總效

8、率、風機全壓效率、靜壓效率）的概念及計算公式。2一般掌握離心泵與風機的性能曲線并能分析性能曲線，了解軸流泵與風機的性能曲線與離心式泵與風機的性能曲線差異。了解性能曲線測試方法。（二）教學內(nèi)容第一節(jié) 功率、損失和效率1.主要內(nèi)容功率； 損失和效率。2.基本概念和知識點重點：泵與風機的功率和效率的計算，泵與風機內(nèi)各項損失； 難點：圓盤摩擦損失和沖擊損失。3.問題與應用（能力要求）牢固掌握泵與風機的功率和效率的計算方法； 會分析泵與風機內(nèi)各項損失產(chǎn)生的原因，并尋求減少損失的措施。第二節(jié) 泵與風機的性能曲線1.主要內(nèi)容流量揚程曲線； 流量功率曲線； 流量效率曲線。2.基本概念和知識點重點：離心式泵與風

9、機性能曲線的特點； 難點：理論分析法繪制泵與風機的性能曲線。3.問題與應用（能力要求）深刻理解理論分析法繪制泵與風機的性能曲線； 掌握離心式泵與風機性能曲線的特點。第三節(jié) 性能曲線的測試方法1.主要內(nèi)容離心式泵與風機性能曲線特點； 軸流式泵與風機性能曲線特點。2.基本概念和知識點重點：離心式泵與風機性能曲線的特點； 難點：泵與風機性能曲線對其運行的指導意義。3.問題與應用（能力要求）掌握離心式和軸流式泵與風機性能曲線特點； 深刻理解泵與風機性能曲線對泵與風機運行的指導意義。（三）教學方法與手段采用多媒體教學方法利用課堂討論深入教學內(nèi)容的理解采用設問、提問和鼓勵學生自行分析等與學生互動的方式，充

10、分調(diào)動學生的聽課主動性，啟發(fā)學生積極思維。第三章 相似理論在泵與風機中的應用（一）目的與要求一般了解相似條件、相似理論、相似定律的概念。掌握比轉數(shù)概念及計算公式。熟悉比轉數(shù)的應用及其對泵與風機性能曲線的影響。熟悉泵與風機的通風性能曲線。（二）教學內(nèi)容第一節(jié) 相似條件1.主要內(nèi)容相似條件； 3.問題與應用（能力要求）了解泵與風機相似應滿足的相似條件； 第二節(jié) 相似定律1.主要內(nèi)容相似定律； 2.基本概念和知識點重點：相似定律難點：相似定律。3.問題與應用（能力要求）掌握相似定律第三節(jié) 相似定律的特例1.主要內(nèi)容相似定律的特例2.基本概念和知識點重點：相似定律特例3.問題與應用（能力要求）掌握相似

11、定律特例。第四節(jié) 比轉數(shù)1.主要內(nèi)容比轉數(shù)的計算； 比轉數(shù)的應用。2.基本概念和知識點重點：比轉數(shù)的應用； 難點：比轉數(shù)的應用。3.問題與應用（能力要求）能進行比轉數(shù)的計算； 掌握比轉數(shù)的應用。第五節(jié) 無因次性能曲線第六節(jié) 通用性能曲線（三）教學方法與手段采用多媒體教學方法利用課堂討論深入教學內(nèi)容的理解采用設問、提問和鼓勵學生自行分析等與學生互動的方式，充分調(diào)動學生的聽課主動性，啟發(fā)學生積極思維。第四章 泵的汽蝕（一）目的與要求掌握汽蝕概念及對泵工作影響。掌握泵的吸上真空高度s，允許吸上真空高度s汽蝕余量h定義。掌握提高泵抗汽蝕性能的常用措施。（二）教學內(nèi)容第一節(jié) 汽蝕現(xiàn)象及其對泵工作的影響1

12、.主要內(nèi)容汽蝕現(xiàn)象及其對泵性能的影響；2.基本概念和知識點重點：汽蝕現(xiàn)象及其對泵性能的影響；3.問題與應用（能力要求）深刻理解汽蝕現(xiàn)象及其對泵性能的影響；第二節(jié) 吸上真空高度1.主要內(nèi)容吸上真空高度2.基本概念和知識點難點：允許吸上真空高度的概念和計算。3.問題與應用（能力要求）明確吸上真空高度的概念，并進行允許安裝高度與允許吸上真空高度的計算。第三節(jié) 汽蝕余量1.主要內(nèi)容有效汽蝕余量 必需汽蝕余量 有效汽蝕余量和必需汽蝕余量的關系； 汽蝕余量與吸上真空高度的關系。2.基本概念和知識點重點：有效汽蝕余量和必需汽蝕余量的概念，及其對泵汽蝕性能的影響； 難點：允許吸上真空高度的概念和計算。3.問題

13、與應用（能力要求）牢固掌握有效汽蝕余量和必需汽蝕余量的概念，明確有效汽蝕余量和必需汽蝕余量對泵汽蝕性能的影響； 明確有效汽蝕余量和必需汽蝕余量的關系，掌握臨界汽蝕余量的概念； 掌握允許安裝高度與允許吸上真空高度與汽蝕余量之間的關系；第四節(jié) 汽蝕相似定律及汽蝕比轉數(shù)1.主要內(nèi)容了解汽蝕相似定律； 會計算汽蝕比轉數(shù)；2.基本概念和知識點重點：提高泵抗汽蝕性能的措施； 難點：汽蝕相似定律及汽蝕比轉數(shù)。3.問題與應用（能力要求）汽蝕相似定律 汽蝕比轉數(shù)及其說明第五節(jié) 提高泵抗汽蝕性能的措施1.主要內(nèi)容提高泵抗汽蝕性能的措施2.基本概念和知識點重點：提高泵抗汽蝕性能的措施； 難點：汽蝕相似定律及汽蝕比轉

14、數(shù)。3.問題與應用（能力要求）掌握提高泵抗汽蝕性能的措施。（三）教學方法與手段采用多媒體教學方法利用課堂討論深入教學內(nèi)容的理解采用設問、提問和鼓勵學生自行分析等與學生互動的方式，充分調(diào)動學生的聽課主動性，啟發(fā)學生積極思維。第五章 泵與風機的運行（一）目的與要求一般熟悉管路特性曲線，掌握工作點概念，了解泵與風機聯(lián)合工作方式選擇及運行工況的調(diào)節(jié)方法及運行主要問題產(chǎn)生原因、解決措施。知道葉片切割與接管對工作運行影響。（二）教學內(nèi)容第一節(jié) 管路特性曲線及其工作點1.主要內(nèi)容管道的特性曲線 工作點2.基本概念和知識點重點：工作點的意義； 難點：管道的特性曲線。3.問題與應用（能力要求）掌握管道的特性曲線

15、； 牢固掌握工作點的意義，并分析工作點的穩(wěn)定性。第二節(jié) 泵與風機的聯(lián)合工作1.主要內(nèi)容泵與風機的并聯(lián)工作 泵與風機串聯(lián)工作 相同性能泵與風機聯(lián)合工作方式的選擇2.基本概念和知識點重點：泵與風機聯(lián)合工作后，工作點和性能的變化； 難點：泵與風機聯(lián)合工作后特性曲線繪制及工作點的分析。3.問題與應用（能力要求）掌握泵與風機的聯(lián)合工作的目的； 牢固掌握泵與風機聯(lián)合工作后，工作點和性能的變化。第三節(jié) 運行工況的調(diào)節(jié)1.主要內(nèi)容節(jié)流調(diào)節(jié) 入口導流器調(diào)汽蝕調(diào)節(jié) 變速調(diào)節(jié)2. 基本概念和知識點重點：變速調(diào)節(jié)方式和可動葉片調(diào)節(jié)方式； 難點：變速調(diào)節(jié)方式和汽蝕調(diào)節(jié)方式。3.問題與應用（能力要求）牢固掌握泵與風機變速

16、調(diào)節(jié)方式和可動葉片調(diào)節(jié)方式； 了解節(jié)流調(diào)節(jié)和汽蝕調(diào)節(jié)方式。第四節(jié) 葉片的切割與加長第五節(jié) 泵與風機運行中的主要問題1.主要內(nèi)容泵與風機的振動 泵與風機噪音 泵與風機磨損鍋爐給水泵運行中注意的問題：汽蝕，暖泵； 軸向推力及其平衡2.基本概念和知識點重點：泵與風機運行中振動問題； 鍋爐給水泵運行中注意的問題軸向推力及其平衡方法；難點：風機的喘振問題;軸向推力的平衡原理。3.問題與應用（能力要求）掌握泵與風機運行中振動的原因及消除措施； 了解消除泵與風機噪音的方法及減輕磨損的措施；掌握鍋爐給水泵運行中注意的問題掌握軸向推力及其平衡方法。（三） 教學方法與手段采用多媒體教學方法。利用課堂討論深入教學內(nèi)

17、容的理解采用設問、提問和鼓勵學生自行分析等與學生互動的方式，充分調(diào)動學生的聽課主動性，啟發(fā)學生積極思維。第六章 熱力發(fā)電廠常用的泵與風機（一）目的與要求了解泵與風機在熱力發(fā)電廠的作用（二）教學內(nèi)容第一節(jié) 電廠常用的泵1.主要內(nèi)容了解泵在熱力發(fā)電廠中的應用和分類;第二節(jié) 電廠常用的風機1.主要內(nèi)容了解風機在熱力發(fā)電廠中的應用和分類;（三）教學方法與手段采用多媒體教學方法。利用課堂討論深入教學內(nèi)容的理解采用設問、提問和鼓勵學生自行分析等與學生互動的方式，充分調(diào)動學生的聽課主動性，啟發(fā)學生積極思維。第七章 泵與風機的選型（一）目的與要求一般掌握泵與風機選型原則。熟悉常用選型方法。（二）教學內(nèi)容第一節(jié) 泵的選型1.主要內(nèi)容泵的選型第二節(jié) 風機的選型1.主要內(nèi)容風機的選型（三）教學方法與手段采用多媒體教學方法。利用課堂討論深入教學內(nèi)容的理解采用設問、提問和鼓勵學生自