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1、 泵与泵站泵与泵站教案教案学院：能源与环境学院学院：能源与环境学院专业：给水排水工程专业专业：给水排水工程专业教师：敬教师：敬 双双 怡怡2008 年年 8 月月 15 日日1课程简介：课程简介：泵与泵站课程，是为我校给水排水工程专业本科生开设的一门专业课。包括课堂讲授、实验和课程设计三个教学环节，其中课堂讲授和实验共占 40 学时（2.5 学分） ，课程设计另计学时。选用教材：泵与泵站第五版 中国建筑工业出版社 姜乃昌主编参考教材：参考教材：1.流体力学泵与风机第 4 版 中国建筑工业出版社 蔡增基 主编2.泵与泵站 中国建筑工业出版社 黄兆奎 主编3.泵与风机第 2 版 中国电力出版社 郭
2、立君 主编4.泵与风机第 1 版 机械工业出版社 王寒栋 主编5.泵与风机第 1 版 中国电力出版社 杨诗成 主编6.水泵及水泵站第 1 版 中国水利水电出版社 栾鸿儒主编2第一章第一章 绪论绪论一一. .主要内容：主要内容：1、课程总体介绍（教材、章节、重点难点、课程设计、实验等） ， 泵与泵站与相关课程的关系；2、泵与泵站在国民经济中的地位和作用；3、水泵的定义与分类；4、泵的发展趋势及最新技术成就。二二. .教学目的和要求：教学目的和要求：使学生了解泵与泵站在给水排水工程中的应用，泵的定义及分类、泵的发展趋势。了解泵与泵站课程与后续课程的关系和学习方法。三三. .重点与难点：重点与难点：
3、泵在给水排水工程中的应用，定义及分类。四四. .学生容易出现的问题：学生容易出现的问题：水泵性能曲线形谱图不易理解。五五. .教学方式和手段：教学方式和手段：课堂多媒体教学，在学习本章内容时应使学生对泵与泵站课程有一个总体的了解，通过使用图片、动画等多媒体形式，使学生对常见泵有初步的认识。六六. .思考题：思考题：1、泵如何分类？2、试通过形谱图说明各种水泵的应用范围。3第二章第二章 1 1 离心泵的工作原理与基本构造离心泵的工作原理与基本构造一一. .主要内容：主要内容：1、离心泵的基本工作原理；2、离心式基本构造，主要讲解叶轮和泵壳；二二. .教学目的和要求：教学目的和要求：使学生了解离心
4、泵的工作原理、基本构造。三三. .重点与难点重点与难点：离心泵的工作原理、叶轮的构造。四四. .学生容易出现的问题：学生容易出现的问题：离心泵的基本构造不易掌握，尤其吸水管与叶轮交接处的连接。五五. .教学方式和手段：教学方式和手段：多媒体讲授。六六. .思考题：思考题：1、离心泵的工作原理是什么？第二章第二章 2 2 离心泵的主要零件离心泵的主要零件一一. .主要内容：主要内容：1、离心泵主要零件，重点是叶轮、填料密封装置、减漏环；2、离心泵轴向推力平衡措失.二二. .教学目的和要求：教学目的和要求：使学生了解离心泵的主要零件。三三. .重点与难点重点与难点：叶轮的构造、分类；减漏环、轴封装
5、置的构造和工作原理，单吸式离心泵轴向推力的产生及消除；关键是了解泵内部的流动情况和压力分布。四四. .学生容易出现的问题：学生容易出现的问题：对泵较复杂部位的构造不易掌握，特别是减漏环、填料密封装置和离心泵轴向推力平衡机构等。五五. .教学方式和手段：教学方式和手段：多媒体讲授。六六. .思考题：思考题：41、离心泵的叶轮按其构造分为哪几种？2、减漏环的种类和作用是什么？3、离心泵的轴向推力产生的原因？如何消除？4、试论述叶轮各部位的名称。第二章第二章 3 3 叶片泵的基本性能参数叶片泵的基本性能参数一一. .主要内容：主要内容：1、流量、扬程、轴功率、效率、转速、允许吸上真空高度（汽蚀余量）
6、 ； 2、泵的型号和铭牌。二二. .教学目的和要求：教学目的和要求：使学生掌握基本性能参数的物理意义及单位换算关系；了解水泵的型号，认识水泵的铭牌，并知道各个标识的意义。三三. .重点与难点重点与难点：水泵的扬程的物理意义；允许吸上真空高度和气蚀余量的物理意义。四四. .学生容易出现的问题：学生容易出现的问题：轴功率的各种单位之间的换算关系概念容易模糊；允许吸上真空高度和气蚀余量之间的区别不易理解。五五. .教学方式和手段：教学方式和手段：采用传统教学与多媒体相结合的方法。六六. .思考题：思考题：1、离心泵的性能参数有哪些，其物理意义如何，相互之间如何换算？2、允许吸上真空高度和气蚀余量之间
7、有什么区别？第二章第二章 3 3 离心泵的基本方程式离心泵的基本方程式一一. .主要内容：主要内容：1、叶轮中流体的流动情况分析；2、基本方程式的推导；3、基本方程式的讨论；4、基本方程式的修正；5二二. .教学目的和要求：教学目的和要求：了解叶轮中流体的流动情况，理解 3 点假设的含义，掌握基本方程式的推导过程，理解基本方程式的讨论和修正情况。三三. .重点与难点重点与难点：利用动量矩定理推导基本方程式的理论基础。四四. .学生容易出现的问题：学生容易出现的问题：基本方程式的推导原离不易理解，基本方程式的讨论较复杂。五五. .教学方式和手段：教学方式和手段：采用传统教学与多媒体相结合的方法。
8、六六. .思考题：思考题：1、在推导基本方程式之前对叶轮内部的流动情况进行了怎样的简化？2、为什么离心泵的理论扬程与所抽升液体的容重无关？3、离心泵的理论扬程由哪几部分组成？第二章第二章 5 5 离心泵装置的总扬程离心泵装置的总扬程一一. .主要内容：主要内容：1、离心泵装置的定义；2、离心泵装置总扬程公式的推导；3、总扬程、静扬程、吸水地形高度、压水地形高度、压力表读数、真空表读数、管路水头损失。二二. .教学目的和要求：教学目的和要求：通过对离心泵装置总扬程公式的推导，使学生回顾流体力学中液体能量方程的应用，掌握正运行水泵装置扬程的测量原理和拟建水泵装置扬程计算方法。三三. .重点与难点重
9、点与难点：液体能量方程的灵活应用，重点理解水泵总扬程的不同的表示方法。四四. .学生容易出现的问题：学生容易出现的问题：自灌式水泵扬程的计算、密封吸水箱和压水箱情况下水泵扬程的计算。五五. .教学方式和手段：教学方式和手段：本节公式推导较多，宜采用传统教学方法。六六. .思考题：思考题：61、什么是水泵装置？2、正在运行水泵装置扬程如何测定？3、拟建水泵装置扬程如何计算？第二章第二章 6 6 离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线一一. .主要内容：主要内容：1、理论特性曲线的定性分析；2、实测特性曲线的讨论；二二. .教学目的和要求：教学目的和要求：通过对离心泵理论特性曲线的定性分析，了解水泵内部
10、水头损失的分类，水泵效率的计算；通过对离心泵实测特性曲线的讨论，掌握离心泵测特性曲线的特点，初步了解利用水泵特性曲线选择水泵和电机。三三. .重点与难点重点与难点：水泵内部的水头损失分析。四四. .学生容易出现的问题：学生容易出现的问题：水泵内部的水力损失、容积损失、机械损失。五五. .教学方式和手段：教学方式和手段：传统教学和多媒体教学相结合方法。六六. .思考题：思考题：1、离心泵内部的能量损失包括哪几部分？2、离心泵应如何启动，为什么？3、离心泵配套电机应如何选用？第二章第二章 7 7 离心泵装置定速运行工况离心泵装置定速运行工况一一. .主要内容：主要内容：1、水头损失特性曲线和管路系
11、统特性曲线；2、图解法求水箱出流工况点和水泵装置工况点，直接图解法和折引图解法；3、离心泵装置工况点的改变。二二. .教学目的和要求：教学目的和要求：7通过对管路特性曲线和水泵特性曲线的分析，推出求解定速运行水泵装置工况点的方法（图解法） ；通过对离心泵装置工况点影响因素的分析，引入工况调节的概念，分析节流调节对水泵装置效率的影响。三三. .重点与难点重点与难点：对折引图解法的理解，建立等值水泵的概念；对水泵装置效率的影响分析。四四. .学生容易出现的问题：学生容易出现的问题：折引图解法不易理解，节流调节对水泵装置效率的影响分析书上没有答案。五五. .教学方式和手段：教学方式和手段：多媒体教学
12、方法。六六. .思考题：思考题：离心泵装置工况点的调节方法有那些，各有何优缺点？第二章第二章 8 8 离心泵装置调速运行工况离心泵装置调速运行工况一一. .主要内容：主要内容：1、叶轮相似定律；2、相似定律的特例比例律，比例律的应用图解法解决水泵变速运行后的参数换算问题；3、相似准数比转数，水泵相对性能曲线及应用；4、调速途径及调速范围。二二. .教学目的和要求：教学目的和要求：了解叶轮相似定律的推导过程，掌握比例律应用的图解法；了解比转数公式的推导过程及比转数的物理意义，掌握比转数与水泵特性之间的关系；了解水泵相对性能曲线的绘制方法、物理意义及应用；了解常见的水泵调速方法。三三. .重点与难
13、点重点与难点：相似定律的推导，比例律应用的图解法解决水泵变速运行时的两类为题；比转数的概念及物理意义，相对特性曲线的物理意义。四四. .学生容易出现的问题：学生容易出现的问题：图解法中相似工况点的意义容易模糊，找相似工况点时忘画等效率曲线。五五. .教学方式和手段：教学方式和手段：多媒体教学方法。8六六. .思考题：思考题：1、水泵的工况相似包括那几个方面，动力相似为什么不用考虑？2、几何形状相似的水泵其比转数是否一定相等，比转数相等的水泵是否几何形状一定相似？3、应用比例律能解决什么问题？4、说明比转数的大小与水泵性能之间的关系？第二章第二章 9 9 离心泵装置换轮运行工况离心泵装置换轮运行
14、工况一一. .主要内容：主要内容：1、叶轮切削定律；2、切削律的应用图解法解决水泵叶轮切削后的运行参数换算问题；3、水泵高效方框图、性能曲线型谱图。4、风机叶片的切削与加长。二二. .教学目的和要求：教学目的和要求：了解叶轮切削定律的形式及限制条件，掌握切削律应用的图解法；了解水泵高效方框图的意义，掌握性能曲线型谱图的使用。三三. .重点与难点重点与难点：切削律应用的图解法解决水泵换轮运行时的两类问题；性能曲线型谱图的使用。 四四. .学生容易出现的问题：学生容易出现的问题：切削抛物线的含义及绘制。五五. .教学方式和手段：教学方式和手段：传统教学方法。六六. .思考题：思考题：1、切削律与比
15、例律有何不同？2、为什么低比转数的水泵允许切削量大于高比转数的水泵？3、切削抛物线为什么不能称为相似工况抛物线？4、应用切削律能解决什么为题？第二章第二章 1010 离心泵并联及串联运行工况9一一. .主要内容：主要内容：1、并联工作的图解法；2、并联工作中调速泵台数的选定；3、水泵串联工作。二二. .教学目的和要求：教学目的和要求：掌握等扬程下流量叠加原理，能够利用折引方法求解不对称并联水泵、单台水泵向两个高位水箱供水等情况的并联特性曲线及工况点；掌握水泵串联运行的适应范围及工况点的求解。三三. .重点与难点重点与难点：流量叠加原理，定速泵与调速泵并联工况点的求解，水泵向多水箱供水的求解。四
16、四. .学生容易出现的问题：学生容易出现的问题：定速泵与调速泵并联工况点的求解，水泵向多水箱供水的求解。五五. .教学方式和手段：教学方式和手段：传统教学为主，多媒体辅助。六六. .思考题：思考题：1、水泵并联运行的优点是什么？2、并联连接的两台水泵，若其中一台停车只剩下另一台运行，其水泵的流量和扬程如何变化？3、水泵串联运行的适应条件和应注意的事项有哪些？水泵串联特性曲线采用什么方法图解？4、水泵并联运行时出流流量是否等于各单泵出流流量之和，为什么？第二章第二章 1111 离心泵的吸水性能离心泵的吸水性能一一. .主要内容：主要内容：1、吸水管中压力的变化及计算；2、气穴和气饰；3、水泵的允许吸上真空高度和最大安装高度；4、气蚀余量（NPSH） 。二二. .教学目的和要求：教学目的和要求：了解水泵及吸水管内部压力的变化情况，了解气穴、气蚀的发生、发展过程和对水10泵
